离子液体在摩擦学中的应用研究
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磷酸酯类双离子液体的合成及摩擦学性能研究的报告,600字
磷酸酯双离子液体的合成及摩擦学性能的研究
本文对磷酸酯双离子液体的合成以及摩擦学性能进行了研究。
磷酸酯双离子液体具有优异的润滑性能,因此具有潜在的用途。
研究中,磷酸酯双离子液体以氯甲酸和三聚氰胺为原料合成,采用常压反应方法。
接着,由于磷酸酯双离子液体具有高极性,利用溶剂沉淀法,将在不对称碳原子链上的活泼基团(硝基基团)与饱和基团(丙烷基)分离,以提高其表面张力。
最后,将磷酸酯双离子液体的摩擦学性能进行测试,以评估它们在不同性能参数下的表现,并与一些现有的润滑油以及其他磷酸酯双离子液体形成对比。
合成磷酸酯双离子液体的初始试验结果表明,当氯甲酸和三聚氰胺的比例为1:2时,双离子液体的表面张力最高,且其稳定
性较好。
接着,在不同的温度和pH值下,测量磷酸酯双离子
液体的摩擦学性能。
结果表明,双离子液体在普通温度下具有较高的摩擦因数,且随着温度的升高而呈增加态势,而在极端低温下,摩擦係数下降,表明双离子液体具有较大的抗冻性能。
此外,其在不同pH值下的摩擦特性也发生了变化,随着pH
值的增加,摩擦因数也升高。
而且,与现有润滑油和其他磷酸酯双离子液体的对比结果表明,本研究合成的磷酸酯双离子液体具有较高的摩擦係数,表现出良好的润滑性能。
综上所述,本研究合成的磷酸酯双离子液体在不同温度和pH
值下均具有较高的摩擦因数,表现出良好的润滑性能,可作为润滑油的替代品。
含酯基功能化离子液体润滑剂的摩擦学性质朱立业;陈立功;王博;宋翃彬;杨鑫【摘要】合成了含酯基官能团的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EAMIM]BF4),对其物化性质进行了测定,并选择了含有相同烷基的传统离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)进行对比,在四球摩擦机上研究了这两种离子液体的摩擦学性能,用SEM和XPS对磨斑表面的形貌和主要元素进行了分析,并探讨了两种离子液体不同的润滑机理.结果表明,[EAMIM]BF4所具有的较高黏度导致其在低载荷下的减摩性稍差,但由于其所含的酯基官能团在摩擦表面形成化学吸附边界润滑膜,故其抗磨性较[BMIM]BF4好.【期刊名称】《石油学报(石油加工)》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】6页(P291-296)【关键词】功能化离子液体;1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐;摩擦学性能;润滑剂【作者】朱立业;陈立功;王博;宋翃彬;杨鑫【作者单位】后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,401311;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,401311;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州,730000;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州,730060;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,401311【正文语种】中文【中图分类】TH117.1离子液体具有不易燃易爆、熔点低、挥发性低、抗氧化性好和热稳定性高的特点,有望成为理想的、绿色的、高性能的新型润滑剂。
已有研究发现,将烷基咪唑四氟硼酸盐离子液体(如1-正已基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)作为润滑剂涂敷在金属与金属、金属与氧化物、金属与陶瓷等多种摩擦副表面间,具有良好的减摩抗磨性能以及高承载能力,是一类极具发展前途的多功能润滑剂[1-2]。
近年来,对离子液体作为新型润滑剂的研究主要集中在常见的咪唑类、吡啶类和季膦盐类离子液体,其中,对咪唑类离子液的研究集中在以咪唑环为阳离子骨架、带有饱和烷基的离子液体上[3]。
几种离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学行为研究随着科学技术的不断发展,离子液体作为新型的润滑脂添加剂在摩擦学领域展现出了广阔的应用前景。
本文将对几种离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学行为进行研究。
首先,我们需要了解离子液体的基本特性和结构。
离子液体是由离子对或离子集合体构成的,其中阳离子和阴离子通过静电力而非共价键结合在一起。
相比传统液体,离子液体具有较低的蒸汽压、较高的导电性和热稳定性,具有优异的溶解性和化学稳定性。
因此,离子液体在润滑脂中的应用具有重要的意义。
然后,我们将介绍几种常见的离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学行为。
复合锂基润滑脂是一种常用的润滑脂,通过添加离子液体可以改善其摩擦学性能。
例如,添加磺酸盐离子液体可以明显降低润滑剂和摩擦副的摩擦系数,提高润滑脂的润滑性能。
添加磺酸盐离子液体还可以减少润滑脂在高温下的氧化降解,并提高润滑脂的抗磨性能。
此外,添加氨基磺酸盐离子液体可以增强润滑脂的摩擦副分散性,提高润滑脂的胶体稳定性和摩擦学性能。
接下来,我们将分析几种离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学机制。
离子液体可以通过形成润滑膜、减少金属表面间接触、改善油膜性质等方式改善润滑脂的摩擦学性能。
此外,离子液体还可以通过与润滑脂中的添加剂相互作用,进一步提高润滑脂的摩擦学性能。
最后,我们将对离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学行为的未来发展进行展望。
随着对离子液体作为润滑脂添加剂的研究不断深入,越来越多的离子液体将被引入到润滑脂中,以改善润滑脂的性能。
另外,研究人员还可以进一步探索离子液体与其他润滑剂添加剂的协同作用,以进一步提高润滑脂的摩擦学性能。
综上所述,几种离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学行为是一个重要的研究方向。
通过对离子液体与润滑脂的相互作用机制的深入研究,我们可以进一步提高润滑脂的性能,为工业生产和日常生活提供更好的润滑解决方案。
希望本文的研究能够对相关领域的科研工作者提供有益的参考和启发总之,离子液体作为复合锂基润滑脂添加剂的摩擦学行为是一个重要的研究领域,具有提高润滑脂抗氧化降解和抗磨性能的潜力。
离子液体添加剂对硬脂酸钾固体润滑薄膜摩擦磨损性能的影响
的报告,600字
经过测试,本实验对硬脂酸钾固体润滑薄膜的摩擦磨损性能的影响分析,以离子液体添加剂为测试品,使用不同浓度的离子液体添加剂进行摩擦、抗磨损性能测试。
实验中采用K/S-20A
型万能试验机测试,采用环形摩擦磨损装置,两个试件之间以特定的载荷作用摩擦,测试其磨损性能。
实验结果表明,随着离子液体添加剂浓度的升高,硬脂酸钾固体润滑薄膜摩擦磨损性能也有所改善,在浓度4%的情况下,特别是SI-4离子液体添加剂改善效果明显。
由于离子液体添加剂可以增加多种形式的润滑剂现有的分子混合物,而且润滑剂的活性因子比普通的润滑剂要高得多,在低温、高温和腐蚀条件下仍具有良好的润滑性能,且具有较高的稳定性,因此结论是:离子液体添加剂可以明显改善硬脂酸钾固体润滑薄膜的摩擦磨损性能,例如在浓度为4%的情况下,特别是SI-4离子液体添加剂的效果最好。
离子液体的合成及其摩擦学性能的研究的开题报告一、研究背景离子液体(Ionic Liquids,简称ILs)是指在常温常压下,由大量离子对(阳离子和阴离子)组成的、气体和液体之间的中间体,具有低挥发性、高化学稳定性、较宽的电化学窗口、高极性和较低粘度等特点,因此在诸多领域中具有广泛的应用前景。
目前,离子液体已经应用于绿色催化、溶剂提取、电化学能量存储、液相色谱、生物医药等领域。
离子液体的性能与结构密切相关,合成优良的离子液体不仅可以提高其在不同领域中的应用性能,还可以为离子液体的基础研究提供实验基础。
离子液体的摩擦学性能是该领域中的一个研究热点,除了对其摩擦系数进行研究外,还需要探究其摩擦系数随分子结构和温度的变化规律,为离子液体的应用提供实验依据。
二、研究目的和内容本研究旨在探究离子液体的合成方法,并研究其摩擦学性能随分子结构和温度的变化规律。
具体研究内容包括:1.选择不同阴离子和阳离子进行离子液体的合成,考察合成条件对离子液体性能的影响。
2.探究离子液体的摩擦学性能随分子结构和温度的变化规律,以建立离子液体的摩擦系数变化模型,并为离子液体在工业上的应用提供实验依据。
三、研究方法1.离子液体的合成:采用离子交换、盐熔法、溶剂萃取等方法对离子液体进行合成,并对所得离子液体进行表征。
2.摩擦学性能测试:使用自制摩擦学仪对离子液体的摩擦力进行测试,并探究离子液体摩擦系数随分子结构和温度的变化规律。
3.分子动力学模拟:利用分子动力学模拟软件对离子液体进行模拟,以研究其分子结构的特征以及分子间相互作用的变化对其摩擦学性能的影响。
四、研究意义和预期成果本研究对离子液体的合成和应用提供了实验依据,在离子液体的摩擦学性能研究方面,可以建立相应的变化模型,为离子液体在润滑和涂料等领域的应用提供基础实验数据。
预期成果为通过实验和模拟,建立离子液体的性能和结构之间的联系,为离子液体在更广泛领域的应用提供理论依据。
离子液体概述及其应用前言:离子液体是仅由阴阳两种离子组成的有机液体,也称之为低温下的熔盐。
离子液体具有低蒸汽压,良好的离子导电导热性,液体状态温度范围广和可设计性等优点。
离子液体所具备的这些其他液体无法比拟的性质,给大部分传统化工反应提供了新的思路,特别是在绿色化学设计中的应用。
本文首先阐述了离子液体的基础知识,而后着重讨论了离子液体在催化及有机合成领域,摩擦领域,生物医药领域中的应用。
主题:一 离子液体概述1.1离子液体的发展及性质20世纪时“离子液体”(IL )仅仅是表示熔融盐或溶盐的一个术语,比如高温盐。
现在,术语IL 大部分广泛的用在表示在液态或接近室温条件下存在的熔盐。
早在1914年,Walden [1]合成出乙基硝酸铵,熔点为12℃,但当时这一发现并未引起关注。
20世纪40年代,Hurley 等人报道了第一个氯铝酸盐离子液体系AlCl3-[EPy]Br 。
此后对这一氯铝酸盐离子液体系进行了不断的扩充,包括各种基团修饰,如N-烷基吡啶,1,3-二烷基咪唑等,另外研究了此类离子液体系在电化学,有机合成以及催化领域的应用并有很好的效果[2]。
但是由于此类离子液体共同的缺点就是遇水反应生成腐蚀性的HCl ,对水和空气敏感,从而限制了他们的应用。
所以直到1992年,Wilkes [3]领导的小组合成了一系列由咪唑阳离子与-4BF ,-6PF 阴离子构成的对水和空气都很稳定的离子液体。
此后在全世界范围内形成了研究离子液体的热潮。
这是由于ILs 存在很多优异而特殊的性质。
(1)液体状态温度范围广,300℃;(2)蒸汽压低,不易挥发;(3)对有机物,无机物都有很好的溶解性,是许多化学反应能够在均相中完成;(4)密度大,与许多溶剂不溶,当用另一溶剂萃取产物时,通过重力作用,可实现溶剂与产物的分离;(5)较大的可调控性;(6)作为电解质具有较大的电化学窗口,良好的导电性,热稳定性。
这些特殊的物理化学性质可以产生许多新应用,同时也会提高现有的科技水平。
系列磷酸酯水溶性离子液体在水中摩擦学行为研究黄一旭; 郑甘霖; 王宸宸; 任天辉【期刊名称】《《润滑与密封》》【年(卷),期】2019(044)010【总页数】6页(P43-48)【关键词】磷酸酯; 水溶性离子液体; 摩擦膜; XPS【作者】黄一旭; 郑甘霖; 王宸宸; 任天辉【作者单位】上海交通大学化学化工学院薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200240【正文语种】中文【中图分类】TH117.1能源危机和石油产品因大范围使用造成的环境污染问题,已逐渐成为全球关注的焦点。
矿物油作为金属加工液的主要成分,在切削、拉拔、磨削等金属加工过程中能够起到抗磨减摩的作用。
但是,矿物油本身不易降解,会对地球生态环境造成较大的破坏。
为了节约能源、保护环境,各国都在大力开发使用水基润滑液,尤其是在液压液和切削液方面发展迅速[1]。
水作润滑液体,拥有许多优势,比如价格低廉、环境相容性好、热传导性优异。
但是,由于水的黏度远小于油的黏度,在润滑过程中不能迅速形成有效的润滑膜,处于边界润滑状态,所以水在铁等相关材料的润滑体系中性能很差[2]。
因此,为了提高水基润滑的应用范围和使用效果,亟需开展水溶性添加剂研究工作。
目前的水溶性添加剂研究主要集中于含氮杂环类[3-5]、高分子聚合物类[6-7]、离子液体类[8-10]水基润滑添加剂,其中,离子液体是一种高性能润滑剂,它具有良好的热稳定性、不挥发、不可燃、低熔点和优异的摩擦学性能[11]。
然而,传统的离子液体添加剂通常含有卤素离子,对环境的破坏较大,且大部分不适用于水基体系[12]。
因此,开发制备出应用于水体系的低毒性离子液体添加剂显得尤为重要。
本文作者基于磷、氮元素在极压抗磨剂中的优异性能和离子液体的优势,制备了一系列基于磷酸酯阴离子和铵盐阳离子的离子液体水基润滑添加剂。
合成的这类离子液体添加剂不含卤素,拥有低毒性以及简易合成的优势,溶液呈现pH中性,且水溶性离子液体在摩擦表面更容易吸附。
磷酸酯离子液体润滑脂的摩擦学性能研究王泽云;姚美焕;吴伟【摘要】用腐蚀性较低、简单易合成的磷酸酯离子液体为基础油,聚四氟乙烯微粉为稠化剂制备一种新型的离子液体润滑脂,在Optimol SRV摩擦试验机上考察其对钢/钢摩擦副的摩擦学性能.结果表明,磷酸酯离子液体润滑脂在室温和高温(100℃)下都表现出优异的减摩抗磨性,并且其减摩抗磨性与离子液体阳离子和阴离子的烷基链长密切相关.磨斑表面扫描电镜和XPS的分析结果表明:摩擦表面既存在离子液体润滑脂与摩擦表面发生摩擦化学反应生成的含有FeF2、FePO4和氮的氧化物的化学反应膜,又存在稠化剂聚四氟乙烯的物理吸附膜.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2016(041)006【总页数】5页(P54-58)【关键词】磷酸酯;离子液体;润滑脂【作者】王泽云;姚美焕;吴伟【作者单位】宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021;河南师范大学化学化工学院,河南新乡453007;宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021【正文语种】中文【中图分类】TH117离子液体具有蒸汽压低、挥发性低、热稳定性高和极好的抗氧化性等优点,是一类极具发展前途的润滑剂。
经过十几年的研究,离子液体在摩擦学中的应用得到了广泛的发展[1]。
研究结果表明,离子液体无论作润滑油[2]还是润滑脂添加剂[3]均具有优异的减摩抗磨性能。
此外,由于离子液体具有导电性,可用离子液体制备导电润滑脂[4]。
但在离子液体的发展过程中,也存在一些关键性的问题,如离子液体对基底的腐蚀性,离子液体合成步骤复杂、成本昂贵等,这些问题限制了离子液体的工业化应用。
润滑脂是一种常用的用稠化剂稠化基础油制备的从半流体状到固体状的润滑剂。
用离子液体作基础油制备润滑脂具有明显的优势。
首先,用离子液体作基础油制备的润滑脂具有优异的减摩抗磨性能;其次,由于润滑脂中还有一部分稠化剂,离子液体的用量较离子液体润滑油低,因此可以减少离子液体对基底的腐蚀性和降低制备的润滑脂的成本。
离子液体改性环氧树脂复合材料摩擦学性能研究
武志成;高晓红;王彦明;李萍;李宗起;张晓亮;车红卫
【期刊名称】《润滑与密封》
【年(卷),期】2022(47)3
【摘要】为探讨离子液体的加入对环氧树脂固化过程及摩擦学性能的影响,制备离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)改性环氧树脂复合材料,并通过红外光谱、核磁共振氢谱、扫描电镜元素分析等考察离子液体在环氧树脂中的存在及分散状态,分析离子液体含量对复合材料动态热力学性能及减摩抗磨性能的影响。
结果表明:离子液体与环氧树脂本体及固化剂均未发生化学反应,离子液体在环氧树脂内部均匀分布并与环氧树脂形成了均一的体系;离子液体起到了塑化剂的作用进而改变了环氧树脂理化和摩擦性能;随着离子液体含量的增加,环氧树脂复合材料硬度、弯曲强度和模量呈现先增大而后降低的趋势;离子液体的加入明显降低了环氧树脂的摩擦因数,但抗磨性能略有下降。
当离子液体质量分数为10%时,复合材料的减摩抗磨性能较好。
【总页数】7页(P56-62)
【作者】武志成;高晓红;王彦明;李萍;李宗起;张晓亮;车红卫
【作者单位】河北工程大学
【正文语种】中文
【中图分类】TB332
【相关文献】
1.干滑动下端羟基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂复合材料的摩擦性能
2.MWCNTs 改性PSF/润滑油微胶囊的制备及环氧树脂复合材料摩擦学性能研究
3.磨损介质对离子液体/石墨烯/环氧树脂复合材料摩擦学性能的影响
4.环氧树脂表面金属离子注入改性层的摩擦学性能研究
5.液体橡胶-环氧树脂复合材料在液体石蜡润滑下的摩擦性能
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离子液体作为摩擦改进剂对全配方型柴油机油的影响M. Anand a,b,n, M. Hadfield a, J.L. Viesca b,a, B. Thomas a, A. Hernández Battez b,a, S. Austen ca Faculty of Science and Technology, Bournemouth University, Poole, UKb Department of Construction and Manufacturing Engineering, University of Oviedo, Asturias, Spainc Royal National Lifeboat Institution, Headquarter, Poole, UK摘要:近年来,已经发表了多篇论文,探讨离子液体(ILs)作为润滑油添加剂的潜在用途。
然而,离子液体对金属表面的腐蚀作用和在非极性油脂中的低相容性是维持最佳润滑性能水平的主要障碍。
高相容性及无腐蚀行为的三己基(十四烷基)膦双环(2,4,4-三甲基戊基)膦和三己基(十四烷基)膦双环(2-乙基己基)膦酸盐,作为润滑油添加剂,在最近的文献中已被描述过。
本文介绍了这些磷基离子液体作为添加剂在全配方型柴油机润滑油中使用的效果。
这种方法能让废润滑油恢复摩擦学性能,在其使用寿命结束时还能进一步使用。
机油使用寿命的延长可能产生显著的经济和环境效益。
同时,它增加了我们急需的知识关于ILs和已磨损发动机的润滑油的相互作用对柴油机气缸衬垫摩擦系统的摩擦学性能的影响。
结果表明,两种ILs的添加均能改进润滑油抗磨擦和磨损的性能。
然而,需要被注意的是新鲜的和正在使用的润滑剂样品的摩擦反而增加了。
在边界膜的形成过程中,我们观察到了现有的润滑油添加剂与加入的ILs之间的一个有趣的干扰。
关键词:离子液体;抗磨;润滑添加剂;边界润滑;表面分析1 介绍内燃机(IC)的高摩擦损耗发生在环套的接触在上止点(TDC)缸套顶部环反转点附近。
离子液体概述及其应用 前言:离子液体是仅由阴阳两种离子组成的有机液体,也称之为低温下的熔盐。
离子液体具有低蒸汽压,良好的离子导电导热性,液体状态温度范围广和可设计性等优点。
离子液体所具备的这些其他液体无法比拟的性质,给大部分传统化工反应提供了新的思路,特别是在绿色化学设计中的应用。
本文首先阐述了离子液体的基础知识,而后着重讨论了离子液体在催化及有机合成领域,摩擦领域,生物医药领域中的应用。
主题:一 离子液体概述1.1离子液体的发展及性质20世纪时“离子液体”(IL )仅仅是表示熔融盐或溶盐的一个术语,比如高温盐。
现在,术语IL 大部分广泛的用在表示在液态或接近室温条件下存在的熔盐。
早在1914年,Walden [1]合成出乙基硝酸铵,熔点为12℃,但当时这一发现并未引起关注。
20世纪40年代,Hurley 等人报道了第一个氯铝酸盐离子液体系AlCl3-[EPy]Br 。
此后对这一氯铝酸盐离子液体系进行了不断的扩充,包括各种基团修饰,如N-烷基吡啶,1,3-二烷基咪唑等,另外研究了此类离子液体系在电化学,有机合成以及催化领域的应用并有很好的效果[2]。
但是由于此类离子液体共同的缺点就是遇水反应生成腐蚀性的HCl ,对水和空气敏感,从而限制了他们的应用。
所以直到1992年,Wilkes [3]领导的小组合成了一系列由咪唑阳离子与-4BF ,-6PF 阴离子构成的对水和空气都很稳定的离子液体。
此后在全世界范围内形成了研究离子液体的热潮。
这是由于ILs 存在很多优异而特殊的性质。
(1)液体状态温度范围广,300℃;(2)蒸汽压低,不易挥发;(3)对有机物,无机物都有很好的溶解性,是许多化学反应能够在均相中完成;(4)密度大,与许多溶剂不溶,当用另一溶剂萃取产物时,通过重力作用,可实现溶剂与产物的分离;(5)较大的可调控性;(6)作为电解质具有较大的电化学窗口,良好的导电性,热稳定性。
这些特殊的物理化学性质可以产生许多新应用,同时也会提高现有的科技水平。
写一篇锂离子液体作为聚乙二醇添加剂的摩擦学性能研究的报
告,600字
报告标题:锂离子液体作为聚乙二醇添加剂的摩擦学性能研究
本报告旨在分析锂离子液体作为聚乙二醇(PEG)添加剂在摩擦学性能方面的表现。
首先要说明的是,PEG具有独特的分子结构,使其具有较强
的界面活性,从而影响其摩擦学性能。
因此,将锂离子液体用作PEG添加剂是一个值得研究的问题。
相关研究表明,将锂离子液体用作PEG添加剂可以改善其表
面特性,并显著提高表面强度。
此外,研究表明,将锂离子液体作为PEG添加剂可以显著改善其界面摩擦学性能,有效减
少摩擦力,使其在高温、高湿、高负载条件下具有良好的密封性能。
从摩擦学性能来看,锂离子液体作为PEG添加剂的优势在于
提高摩擦力的稳定性,减少摩擦变化幅度和摩擦恢复时间,以及有效抑制磨损等。
综上所述,锂离子液体作为PEG添加剂的摩擦学性能研究表明,可以改善其表面活性,显著提高表面强度,有效抑制磨损,减少磨损量,提高室温成品的质量,并提高热可塑性和耐磨性。
总之,锂离子液体作为PEG添加剂具有良好的摩擦学性能,
是一种高效、安全的添加剂,有助于改善产品性能。
2020年第6期摩擦是自然界最常见的一种现象,由摩擦问题演变而来的摩擦学是摩擦、磨损与润滑的总称。
为减少有害摩擦人们不断探索新型摩擦性能优异的润滑剂,润滑剂的发展初期以动植物油润滑为主,其后演变为以性能更加优异的矿物油润滑为主,化学合成技术的发展形成了目前以矿物油与多种合成基础油为主,而一剂高效多能是科研人员的终极目标。
随着工业设备向着高速化、精密化、智能化的不断发展,人类活动疆域的不断延伸,器械的工作环境和条件也更复杂,有太空的真空环境,深海的潮湿、高压环境以及核设施中高辐射环境,器械工作环境更加苛刻。
在环境方面,长期以来矿物基础油润滑剂在使用过程中泄漏、飞溅、油气蒸发、包装用品中的残留、抛弃不当等原因,润滑剂中的有害成分进入环境中,研究表明矿物润滑油的降解能力差,大部分矿物润滑油的生物降解能力不高于40%,对水生植物和动物造成严重影响[1]。
因此,在研发新型润滑剂时,不仅要考虑其有优异摩擦学性能,环境友好性也不容忽视。
离子液体(IonicLiquids ,ILs )又称室温熔融盐,是在室温或接近室温状态下,完全由有机阳离子和无机阴离子或有机阴离子组成的呈现液态的离子化合物,有诸如不易挥发、不易燃,热稳定性好,液态温度范围宽,导电率高,溶解能力强等优异的性能。
离子液体具有的优异物化性能,使其具备作为新型高性能液态润滑剂的前景。
此外离子液体最大特点是可以通过引入目标阴、阳离子改变其物理化学性质,研究人员可以通过相应的合成方法引入特定的基团来提高抗磨减摩能力、提高生物降解性或者其他特殊目的,这一性能使通用型润滑剂的研究成为了一种可能。
离子液体的最早研究始于1914年,Walden 等报道的熔点为12℃,在室温下呈液态的离子液体———硝酸乙基胺。
目前,离子液体作为一种无污染、对环境友好的绿色溶剂被广泛应用于有机合成、催化脱硫以及生物学和药学研究等过程中。
在国际上刘维民院士首先对离子液体进行了摩擦学方面的研究,该课题组对离子液体润滑材料进行了深入而系统的新型高性能润滑剂———离子液体刘浩,蒋明俊,吴江,王川(陆军勤务学院油料系,重庆401331)摘要:随着空间技术和向着高速化、精密化、智能化的现代工业技术的不断发展,传统矿物基润滑油的大量使用而引起的环境污染问题日趋严重,润滑剂的发展面临新挑战。
离子液体在摩擦学中的应用研究摩擦学是研究物体相对运动中接触面之间的相互作用力的科学,而
离子液体则是指由离子构成的液体。
近年来,随着离子液体的研究和
应用不断深入,人们开始探索离子液体在摩擦学中的应用。
本文将就
离子液体在摩擦学中的应用进行研究和探讨。
一、摩擦学概述
摩擦学是研究物体相对运动中接触面之间的接触与滑移过程的科学,广泛应用于机械工程、材料科学、润滑与密封等领域。
传统的摩擦学
理论主要基于固体材料的研究,而离子液体由于其特殊的化学和物理
性质,具有潜在的在摩擦学中的应用前景。
二、离子液体的特点
离子液体是一类由有机阳离子和无机阴离子构成的液体,其具有以
下特点:
1. 良好的热稳定性和化学稳定性,具有较宽的工作温度范围;
2. 优异的润滑性能和界面活性,能够改善固体材料的润滑性和摩擦
性能;
3. 液态温度范围宽,可在较低温度下保持液态,有利于在低温环境
下应用。
三、离子液体在润滑剂中的应用
润滑剂是一种被广泛应用于摩擦学中的物质,其目的是减小机械系
统中的摩擦和磨损。
相比传统润滑剂,离子液体具有更高的粘度和更
低的挥发性,可以在广泛的温度和压力下发挥良好的润滑性能。
因此,离子液体在润滑剂中的应用受到了广泛的关注。
四、离子液体在减小摩擦力中的应用
减小摩擦力是摩擦学的一个重要目标。
离子液体在减小摩擦力中的
应用主要体现在以下几个方面:
1. 作为摩擦剂添加剂,在摩擦副表面形成摩擦膜,减小摩擦副之间
的接触面积,从而减小摩擦力;
2. 利用离子液体的界面活性和极性,改善摩擦副之间的磨损和接触
特性;
3. 调控离子液体的组分和结构,使其在摩擦副表面形成抗磨损涂层,提高摩擦副的耐磨性。
五、离子液体在润滑剂设计中的应用
离子液体在润滑剂设计中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 合理调配离子液体的组分和结构,使其具有更好的润滑性能和抗
磨性能;
2. 将离子液体与传统润滑剂进行复合,提高润滑剂的整体性能;
3. 利用离子液体的界面活性和荷电性质,改善摩擦副的润滑性和稳
定性。
六、离子液体在密封件设计中的应用
离子液体在密封件设计中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 利用离子液体的界面活性和高密度,改善密封件的密封性能;
2. 利用离子液体的高温稳定性和耐磨性,提高密封件在高温和高速
环境下的寿命;
3. 结合离子液体的导电性能,设计具有自修复功能的密封件。
七、离子液体在机械设备中的应用前景
离子液体在摩擦学中的应用前景广阔,可以应用于各种机械设备中,如发动机、齿轮传动、轴承等。
通过合理调配离子液体的组分和结构,可以改善机械设备的运行性能,减小能量损耗,延长使用寿命。
八、结论
离子液体在摩擦学中的应用研究为改善机械设备的运行性能和延长
使用寿命提供了新的思路和途径。
随着离子液体的研究和应用不断深入,相信离子液体在摩擦学中的应用前景会越来越广阔。
我们期待离
子液体在摩擦学领域的更多突破和创新。