1247 / 2023-03-19 15:44:40

十六烷基三甲基溴化铵修饰的F-T DS的作润滑添加剂的摩擦学特性

通过实验室自制碳烟捕集装置收集煤间接液化柴油碳烟（Fischer-tropsch synthetic diesel soot，F-T DS），使用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）进行改性制得CTAB改性碳烟（F-T DS-CTAB）。利用WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损实验仪评价改性前后F-T DS在10^#白油中的摩擦学性能，利用TEM、XPS、XRD、Raman等仪器对F-T DS及改性后的F-T DS-CTAB的形貌、组成和摩擦机理进行了探究。结果表明，改性后的F-T DS表面被CTAB长链包裹缠绕，F-T DS和F-T DS-CTAB的平均粒径分别为69 nm和39 nm，主要结构成份是少量石墨微晶的无定形碳。在10^#白油中，随着F-T DS和F-T DS-CTAB添加质量分数的增大，平均摩擦系数（AFC）和磨损率均呈现先减小后增大的变化趋势，当F-T DS和F-T DS-CTAB的添加质量分数为0.8 wt%时，其AFC和磨损率均为最小值，AFC相比未添加分别减小20.8%和32.9%，磨损率相比未添加分别减小44.7%和65.6%，经CTAB改性后，F-T DS的减摩和抗磨效果大大提高。摩擦机理分析显示，F-T DS作为润滑油添加剂，在摩擦过程中，充当纳米尺度的滚珠轴承且在剪切力的作用下脱落，生成独立的石墨片，从而在摩擦副表面形成石墨保护膜，但F-T DS具有低石墨化程度、较大粒径和极易团聚的缺陷，在摩擦过程中无法均匀的吸附在摩擦表面，使磨损较为严重，而经过CTAB修饰后，可以很好的弥补其缺陷，在10^#白油中具有更好的分散稳定性，有效地降低摩擦表面的磨损。