几种添加剂对水基润滑液性能的影响
含纳米石墨水基润滑剂润滑性能研究
油 、水溶 液等液态介 质 中的使 用仍 需进 一步 的研 究
和试验 。本 文作者采 用 球磨 机制 备 了纳米 级膨 胀 石墨 ，将其 添加到 蓖麻油硼 酸酯 水基 润 滑 剂 中 ，利 用膨胀 石墨的亲油 疏水 性 ，使 其 吸附在 蓖麻 油硼 酸
料与润滑技术 相结合 ，制备 出同时具有减摩 、抗磨 和
１ ． ２ 含 纳 米石 墨 水基 润 滑 剂 的 制 备 １ ． ２ ． １ 纳 米 膨 胀 石 墨 的制 备
将１ ０ ｍ Ｌ ９ ８ ％浓硫 酸与 １ ． ５ ｍ Ｌ ３ ０ ％过 氧化氢混 合 ，将混 合溶液添加到烧杯 中 ，与 ６ ｇ天然 片状 石墨 在搅拌下 反应 １ ． ５ ｈ ；反应后 的混合 物过滤 后用 去离 子水彻底 清洗 ，直至溶液 ｐ Ｈ值 为 中性 ；在干燥 箱 中
修复功能 的润滑材料 ，是 近年来摩擦与润滑领域研究 的热点 ，也 是 微 纳 米 材 料 与 润 滑 剂 相 结 合 的 切 人
点 一 。
膨 胀石 墨 多作 为 吸 附剂 、电极 材 料 或 复 合 材 料 ，在摩 擦 学 领 域 的 应 用 也 集 中 在 作 为 润 滑 剂 （ 脂 ） 的载 体或 固体 喷 涂材 料 上 的应 用 ，但 在 润 滑
近年来 ，碳纳米结构以其独特 的性能受到研究者 的广泛关注 …。膨胀石墨是一种重要的碳材料 ，具有 极强 的 自润滑性和优 良的吸附性能 』 ，能够应用在许 多场合 。其结构是 紧密 的、有 弹性 的弯 曲石 墨片层 ， 该片层 结构 比天然石 墨鳞片小 ，含有大量 不同尺 寸的 孔和纳米石 墨层 。膨胀 石 墨通 过球磨 机 球磨 后 ， 能够得到纳米 级的石 墨。 水基润滑剂因具有清洗性能好 、节约能源 、比热 容及导热系数 大 、阻燃 、价格低 、冷却效果好等诸多 优点 ，成为绿 色润滑剂 的重要发展方 向。将微 纳米材
三乙醇胺及在水基切削液中的作用
?由于氮原子上的未共用电子对能与质子结合,?因此三乙醇胺显碱性。
三乙醇胺分子中有-?OH?基团,它可与酸发生酯化反应。
反应物配比不同,酯化程度不同,可得不同产品。
三乙醇胺与亚硝酸反应可生成极不稳定的脂肪族重氮盐,这些亚硝基化合物一般都具有致癌毒性。
三乙醇胺在空气中久置也会发生氧化反应。
?2?、三乙醇胺在水基切削液中的作用?2.?1? 合成水溶性油性剂?目前,润滑性能比较好的油性剂大多是长碳链物质,这些物质大多是非水溶性的。
要把它们添加在水基切削液中,必须在其分子链中引入亲水基团。
三乙醇胺有三个-?OH?,水溶性好。
通过控制原料配比,使三乙醇胺分子中一个OH?与油性剂发生化学反应,可生成水溶性油性剂。
?油酸是重要脂肪酸之一,但其不溶于水。
用三乙醇胺与油酸发生化学反应(65?℃左右)?,可生成油酸三乙醇胺。
它是一种常用的水溶性油性剂,且随着所含三乙醇胺比例越高,水溶性越好。
笔者用四球试验机测定油酸三乙醇胺的水溶液(5?%)?的最大无卡咬负荷PB?值可达650?N?,用摩擦磨损试验机测定其摩擦系数为0.?071?。
油酸三乙醇胺作为油性剂添加在切削液中,易在刀具与切屑(工件)?之间形成物理吸附膜,在较低负荷下起润滑作用。
实验表明,?油酸三乙醇胺与极压添加剂也有良好的协同抗磨作用。
在合成硼酸酯、磷酸酯时添加油酸三乙醇胺复合,可显着改善其极压润滑性能,从而使切削性能进一步提高。
?2.?2? 防锈剂?三乙醇胺本身是一种水溶性防锈剂。
单独使用它在短期内可有效防止钢铁生锈,一般使用浓度为0.?5?%～2?%。
三乙醇胺与苯乙醇胺、苯甲酸钠、硼砂、碳酸钠等水溶性防锈剂有协同防锈作用,复合使用可显着提高水基切削液防锈能力。
但三乙醇胺对铜有腐蚀作用,添加0.?05?%～0.?1?%的苯并三氮唑能改善对铜的防腐性。
油酸三乙醇胺也是一种防锈剂,它适用于黑色金属、铝合金的防锈。
?2.?3? 表面活性剂?表面活性剂在水基切削液中起渗透、扩散、稳定、清洗作用,是合成切削液与乳状液必不可少的添加剂。
水基润滑液的主要成分介绍
水基润滑液的主要成分介绍水基润滑液是一种常见的润滑产品，主要由水和其他添加剂组成。
在本文中，我们将深入探讨水基润滑液的主要成分，包括水的作用、添加剂的类型和功能。
通过了解水基润滑液的成分，我们可以更好地理解其在工业和日常生活中的应用。
1. 水的作用水是水基润滑液的主要成分，其在润滑性能中起着重要的作用。
水具有低黏度的特性，能够在润滑表面形成均匀的涂层。
水的高热导率和特殊热性能使其能够有效地吸收和传导热量，从而起到冷却作用。
水的溶解能力也使其能够分散和清洗污垢，保持润滑表面的清洁。
2. 添加剂的类型和功能水基润滑液中的添加剂是为了提高其性能和适应不同的应用需求。
以下是常见的添加剂类型和它们的功能：2.1 构建剂构建剂能够增加润滑液的黏度和稠度，提高其润滑性能。
常见的构建剂包括聚合物和胶体，可以在润滑表面形成持久的涂层，减少摩擦和磨损。
2.2 防锈剂水基润滑液中的防锈剂能够保护金属表面不受腐蚀和氧化。
防锈剂通常是由有机物或无机盐组成，可以在金属表面形成一层保护膜，阻止氧气和水的接触，从而防止金属的腐蚀。
2.3 抗氧化剂抗氧化剂能够延长水基润滑液的使用寿命。
它们可以延缓油品的氧化反应，减少酸价和黏度的增加，提高润滑性能和稳定性。
2.4 抗乳化剂抗乳化剂能够防止水和机油在使用过程中发生乳化，降低润滑液的性能。
它们会改变水和油的界面张力，使其难以相互混合和稳定。
2.5 清洁剂清洁剂能够去除润滑表面的污垢和杂质，保持润滑液的清洁。
清洁剂通常是有机化合物，具有较强的溶解能力，可以有效分散和清除不溶于水的污垢。
3. 观点和理解水基润滑液作为一种常见的润滑产品，具有多样的应用领域。
其主要成分水具有优异的润滑和冷却性能，而添加剂则赋予了水基润滑液更多的功能和适应性。
添加剂的类型和功能的选择应根据具体的使用环境和需求来进行。
水基润滑液的合理选择和使用对于确保不同设备和机械的正常运行和安全性至关重要。
总结回顾：本文深入探讨了水基润滑液的主要成分，重点介绍了水的作用和添加剂的类型及功能。
水基润滑液主要成分
水基润滑液主要成分1. 介绍水基润滑液是一种广泛应用于工业生产和消费品领域的润滑剂。
它的主要成分是由水和其他添加剂组成的复合物。
本文将深入探讨水基润滑液的主要成分，包括润滑剂、乳化剂、稳定剂、抗菌剂和其他辅助成分。
2. 润滑剂润滑剂是水基润滑液中的关键成分。
它可以减少或消除物体表面之间的摩擦和磨损，提高润滑效果。
常见的润滑剂包括： - 矿物油：由石油提炼而成，具有较高的润滑性能和耐高温性能。
- 人工合成润滑剂：例如聚α烯烃和聚氨酯等，具有优异的润滑性能和抗氧化性能。
- 脂肪酸酯：例如油酸甘油酯和硬脂酸酯等，具有良好的润滑性能和可溶性。
3. 乳化剂乳化剂是水基润滑液中的辅助成分，用于将润滑剂与水有效地混合。
它具有使润滑剂形成稳定乳液的作用，以便更好地润滑。
常见的乳化剂有： - 脂肪醇聚氧乙烯醚：具有良好的乳化性能和稳定性，可使水基润滑液形成均匀乳液。
- 硫酸盐类：例如二甲酸二酯钠盐和脂肪醇硫酸钠盐等，可增强润滑剂与水的相容性。
4. 稳定剂稳定剂是用于提高水基润滑液稳定性的成分。
它可以防止乳液结块、析油和沉淀，延长润滑液的使用寿命。
常见的稳定剂包括： - 磷酸盐类：例如聚氧乙烯磷酸酯和磷酸盐乳化剂等，具有优异的稳定性能和乳化效果。
- 聚合物：例如聚乙烯醇和聚丙烯酸钠等，可以增强润滑液的稳定性和耐水性。
5. 抗菌剂抗菌剂是用于防止水基润滑液被微生物污染的成分。
它可以抑制细菌、真菌和其他微生物的生长，保持润滑液的卫生状态。
常见的抗菌剂有： - 杀菌剂：例如苯甲酸和次氯酸钠等，具有高效的抗菌作用。
- 防腐剂：例如甲酚和对羟基苯甲酸酯等，可延缓水基润滑液的微生物污染。
6. 其他辅助成分除了以上主要成分外，水基润滑液还可能包含一些其他辅助成分，用于改善其性能和特性。
这些成分包括： - pH调节剂：用于调整润滑液的酸碱度，提高其稳定性。
- 纳米添加剂：例如二氧化硅和纳米金属粉末等，可以提高润滑液的润滑性能和抗磨性能。
润滑油添加剂 分类及用途
润滑油添加剂分类及用途润滑油添加剂是一种能够提高润滑油性能的化学物质，广泛应用于汽车、工业机械、船舶和航空等领域。
润滑油添加剂可以分为多个不同的分类，每种分类都有不同的用途和功能。
1. 抗氧剂：抗氧剂是润滑油添加剂中最主要的一类，其主要作用是防止润滑油受到氧化的影响，延长润滑油的使用寿命。
由于润滑油在长期使用过程中会受到空气中的氧气的氧化作用，产生酸和沉积物，导致润滑油性能下降，抗氧剂能够抑制氧化反应的发生，保持润滑油的稳定性。
2. 清净剂：清净剂是一类可以清洁发动机内润滑系统的添加剂，其作用是清除内部的积碳沉积和沉淀物，保持发动机内部的清洁。
积碳会增加摩擦和磨损，降低发动机的效率，清净剂可以清除不良沉积物，减少积碳的产生。
3. 抗磨剂：抗磨剂是一种可以减少金属间接触的润滑油添加剂，其主要作用是降低摩擦和磨损，延长润滑油和机械设备的使用寿命。
当金属部件在高压、高温和高速下相互接触时，摩擦会导致磨损和材料的剥离，抗磨剂可以在金属表面形成一层保护膜，减少金属间的直接接触。
4. 极压剂：极压剂是一类可以提高润滑油在高负荷和极限压力下的性能的添加剂。
当机械设备在高负荷和低速条件下工作时，润滑油容易被挤压出来，产生金属间直接接触，引起磨损。
极压剂可以在金属表面形成一层极薄的保护膜，减少摩擦和磨损。
5. 降温剂：降温剂是一类可以降低润滑油温度的添加剂，其主要作用是吸收和传导热量，保持润滑油的稳定性和效能。
在高温环境下，润滑油的黏度会降低，摩擦和磨损增加，降温剂可以通过吸收和传导热量，降低润滑油的温度，提高润滑油的性能和使用寿命。
6. 抗泡剂：抗泡剂是一种可以防止润滑油产生气泡的添加剂，其主要作用是提供更有效的润滑和保护。
在机械设备工作过程中，润滑油容易产生气泡，气泡的存在会导致润滑油的性能下降，抗泡剂能够有效地抑制气泡的形成，提高润滑油的效能。
7. 乳化剂：乳化剂是一种可以将液体分散在润滑油中的添加剂，其主要作用是防止润滑油和水混合，形成乳化液。
纳米添加剂润滑作用机理及其在水基润滑剂中的应用
专家论坛'.........2纳米添加剂润滑作用机理及其在水基润滑剂中的应用姜正义"，李岩3袁夏垒1(1.辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁，鞍山114051； 2.伍伦贡大学机械、材料、机电与生物医学工程学院，新南威尔士州，伍伦贡2522；3.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室，辽宁鞍山114009)摘要：简要介绍了纳米添加剂的主要分类、性能特点及存在的问题，分析了纳米添加剂在润滑过程中发挥作用的机理，提出了纳米添加剂在水基润滑剂中的应用及未来的主要发展方向。
关键词：纳米添加剂；水基润滑剂；润滑机理；抗磨减摩中图分类号：TH117.2文献标识码：A文章编号：1006-4613(2020)05-0001-07Lubrication Mechanism of Nano-additives andIts Application in Water-based LubricantsJiang Zhengyi1,2,Li Yan3,Xia Lei1(1.School of Material and Metallurgy,University of Science and Technology Liaoning,Anshan114051,Liaoning,China；2.School of Mechanical,Materials and Mechatronic Engineering,University of Wollongong,Wollongong2522,NSW,Australia;3.State Key Laboratory of Metal Materials for Marine Equipment andApplication,Anshan114009,Liaoning,China)Abstract：The main classification,performance characteristics and existing problems of nanoadditives were briefly introduced.Then the mechanism of nano-additives in the lubrication process was analyzed.Finally the application of nano-additives in water-based lubricants and the main development direction in the future was proposed.Key words:nano-additives;water-based lubricants;lubrication mechanism;anti-wear and anti-friction在轧制过程中通常需要使用润滑剂以减少摩擦、轧辊负荷、磨损和功耗，并帮助控制产品的表面光洁度以及起到冷却的作用，降低轧辊和产品的温度咱1-4暂遥为了达到上述目的,润滑剂必须能够均匀地涂抹在轧辊上，并具有一定的附着力，并且润滑剂能够在退火炉中迅速消散，以免出现板带钢不应产生的表面染色或粘连。
关于水基无油润滑剂和水溶性润滑剂的区别
关于水基无油润滑剂和水溶性润滑剂的区别无油润滑剂（亦称水基润滑剂）与水溶性润滑剂的区别着重从三个方面向大家介绍两者的不同性，以供大家参考区别。
一、基本合成工艺水溶性润滑剂：水溶性润滑剂指的是乳化液，油分散在水中称为水包油型，反之称为油包水型，冲压生产中主要采用水包油型，通常是把母液用水稀释后使用，各种润滑剂都已微滴状分散在水中，具有冷却和润滑的双重效果，表面活性剂在乳化液中主要用作乳化剂，使用较多的是阴离子型和非离子型，其配置过程为，首先将油溶性的添加剂添加到油中形成油相，再把水溶性的添加剂添加到水中形成水相，然后将两相混合，在表面活性剂的作用下充分搅拌，即可形成微乳化剂，以矿物质油作为基材，加入乳化剂、水以及防锈剂等加以合成，同时考虑到工件成型难度的不同，不同型号的产品其矿物油的添加比例也有所不同。
由于水溶性冲压油其研发背景的最大特点，就是便于清洗或免清洗，因此，为减少残留产品中还需要添加大量的挥发性物质。
所以就其合成机理来说水溶性润滑剂含有的主要成分，除去水分以外，还含有大量油份和表面活性剂。
无油（水基）润滑剂：以水作为基材，添加高分子抗极压聚合物、热敏反应聚合物、防锈因子合成而来，要求不含任何油脂成份和挥发性有毒物质。
根据目前的市场调查，国际上目前真正能够掌握并生产无油润滑剂的只有美国IRMCO公司。
二、技术性能水溶性润滑剂：从水介质的特殊性及其对添加剂结构的要求和性能的影响角度考虑，水溶性润滑添加剂往往存在水解稳定性差，性能不稳定等缺点。
很多含活性元素的水溶性润滑剂在水中会发生过度水解反应产生腐蚀性酸,加剧水基润滑液的腐蚀性。
对模具造成一定程度的破坏。
容易被微生物污染而变质、腐败，影响其使用寿命，保质期一般在3-6个月，比较短，保存过程中需定期添加杀菌剂、防腐剂和防锈剂，定期除屑、净化，防锈性能比较差。
1、存放或使用过程中溶液易出现分层，而且使用过程中对使用液浓度要进行严格管理；2、可以满足一般工件的成型或拉深要求，但对于重载、高强钢、深冲等难以满足或达要求；长期使用对模具的磨损影响较大；3、清洗环节需要加入大量的脱脂剂等化学品，清洗水温一般要控制在50-60℃；无油（水基）润滑剂：1、可以与水充分混合，无沉淀和分层；2、由于不含任何油脂成份，所以清洗过程中20-40℃的常温水就可以完全清洗干净，无需添加任何脱脂剂及相关化学品；3、冲压过程中，由于润滑剂中不含油脂成份，所以热熔性较低，可以快速形成蒸汽带走热量，降低模具温度，延长模具寿命；因此对提高冲次有很大的帮助；4、根据掌握的信息，美国IRMCO公司生产的无油（水基）润滑剂可以很好的解决高强钢、厚板等的成型和拉深问题；三、安全性水溶性润滑剂：这类产品保质期通常较短，使用过程中易产生裂变，发出恶臭气味，对生产环境影响较大；同时，由于产品中添加了溶剂、乳化剂等化学品对皮肤、呼吸道极意造成伤害；更重要的是产品中的有些物质是致癌的，而且排放时也必须要经过严格处理。
表面活性剂在水基切削液中的应用
表面活性剂在水基切削液中的应用在水溶性切削液中，表面活性剂最主要的用途就是作乳化剂。
用作乳化剂的表面活性剂通常为阴离子型和非离子型表面活性剂，如聚乙二醇二油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、Tween80、油酸三乙醇胺、石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐等。
而且阴离子型和非离子型表面活性剂复配使用，效果更好。
多种乳化剂复配，可以发挥它们的协同效应，从而提高乳化效率，有助于减少乳化剂的用量，而且具有不同HLB值的非离子表面活性剂复配时，其增溶能力大大超过其中任何一个。
(2)清洗作用在金属切削过程中，工件表面常粘有金属粉末、砂粒、油等污垢。
为除去这些污垢，使切削液具有一定的洗涤能力，可在切削液中加入适量碱性物质如碳酸钠、三乙醇胺，或其他表面活性剂如非离子表面活性剂如平平加、0P-7、OP-10等；阴离子表面活性剂如脂肪酸皂、烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。
切削液的清洗作用是润滑、渗透、分散等综合作用的结果。
若采用非离子性表面活性剂和阴离子表面活性剂复配能起到显著降低切削液表面张力的作用，从而满足切削液的清洗作用。
(3)防锈作用在水溶性切削液中防锈剂必不可少。
防锈性能对于加工部位的质量、产品合格率以及机床的保养等有着十分重要的意义。
切削液中使用的防锈剂许多都是表面活性剂，如油溶性防锈剂有石油磺酸盐(钠、钙、钡盐等)、金属皂等；水溶性防锈剂有单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、油酸三乙醇胺、十二烷基二乙醇酰胺等。
开发防锈性能良好、环境友好的水溶性防锈剂是近年来的发展趋势。
水溶性防锈剂是合成液中的主要添加剂，最常用的水溶性防锈剂是亚硝酸钠，但因其与有机胺反应能生成有致癌作用的亚硝胺，已相继被各国禁用。
为此开发了一系列能够替代亚硝酸钠的新型防锈剂，主要替代品有硼酸盐、羧酸盐、磷酸盐、磺酸盐等几大类。
一般认为硼酸盐与羧酸盐的作用机理属吸附型，其分子中极性基韧吸附于金属表面而起到防锈效果，但也有人认为硼酸盐具有阳极钝化作用。
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1 试验部分
1.1 润滑液的选择 试验选取了 16 种不同的溶液作为研究对象，
如表 1 所示，其中 1、2 为水基润滑液基础液，3、 4 为目前润滑油市场上应用较广的两种润滑油基础 油；5、6、7 为水加入 5 %浓度不同种类的乳化剂
第3期
张 杰等：几种添加剂对水基润滑液性能的影响
27
后得到的乳化液；8、9、10 为不同浓度同种添加剂 加入到水中形成的水基润滑液（8、9 中分别加入了 2.5 %、15 %的葡萄糖），11、12、13 为不同浓度同 种添加剂 F 和 G 加入到水中形成的水基润滑液，F 和 G 为乳化油浓缩物，含表面活性剂，不含 S、P 极压抗磨剂；14、15、16 为同浓度不同复配添加剂 加入水中形成的水基润滑液(GMOW、G406、G561 分别为乳化油浓缩物 G 与有机钼、T406、T561 添 加剂的复合物）。分别对这几组类型相似的溶液进 行试验，得出测试结果，比较其润滑性能。
2.3 两种不同添加剂浓度水基润滑液的性能
抗磨添加剂与金属表面作用生成一层表面反 应膜，因表面膜与基体的结合强度较高，与吸附膜 相比，抗磨性能更好[7]。因此，含硫、磷等元素的 抗磨添加剂提高水基润滑液性能的效果要高于一 般的表面活性剂。
如表 3 所示，整体上，水基润滑液的摩擦学性 能表征值较乳化液全面提高，PB、PD 的提高明显， 部分已经超过润滑油基础油，长磨的摩擦因数及磨 斑直径较小，疲劳寿命也较基础液水有成倍的增 长；同种类之间，润滑液性能的表征值的提高并不 与添加剂浓度的增加成正比，当达到一定值后，提 高很困难。
试验采用 5 %同种添加剂与含钼、磷、硫的添加剂 MoW、苯三唑脂肪酸胺盐 T406、噻二唑衍生物 T561 复配。如图 4 和表 4 所示，含钼、磷、硫添加剂的 水基润滑液 PB、PD 均大幅提高；长磨试验的摩擦 因数低，磨斑相对较小；疲劳寿命也得到相应的提 高，增效作用明显。
PB、PD/N
PB PD
313.6
980
12
1
833
1234.8
0.17
13
5
784
1568
0.15
注：8、9、10 为 F 添加剂，11、12、13 为 G 添加剂
长磨磨斑直径 d/mm 0.74 0.73 0.77
0.92 0.93
无点蚀运行时间/h 2.79
2.4 同浓度添加剂复配的水基润滑液的性能 单一的添加剂只在某方面提高润滑液的性能，
表 3 两种加入不同类型乳化油浓缩物的乳液的摩擦学性能 Table 3 Tribological properties of two types of emulsions
流体编号 浓度/% PB/N
PD /N 长磨摩擦因数 f
8
5
411.6
0.11
9
30
764.4
0.12
10
35
686
0.12
11
0.1
表 2 不同乳化剂对水的摩擦学性能的改善
Table 2 Improving effect of different emulsions on tribological
properties of water
流体 编号
浓度 /%
PB/N
PD/N
长磨摩 擦因数 f
长磨磨 斑直径 d/mm
无点蚀 运行时 间/h
收稿日期：2007−03−26；修回日期：2007−03−30 作者简介：张杰(1982−)，男(汉)，湖北洪湖市人，硕士生。
磷酯有机硼化物等，这些添加剂改善了油品在高温 高载荷下抗擦伤抗磨损的性能[4,5]。文中阐述了两种 提高水基润滑液极压抗磨性能的途径：其一采用5 %葡萄糖水溶液取代水为基础液来提高水基润滑液 基体的润滑性能；其二加入乳化剂或极压抗磨剂提 高水基润滑液的极压抗磨性能。
5
5
＜98 980
6
5
＜98 1568
0.63
7
5 254.8
0.33
0.90
无点蚀运行时间 t/h
被测流体
图 3 基础液中无点蚀运行时间 Fig.3 Running time of base lubricant without pitting
2.2 水乳化后的润滑性能 水乳化后在摩擦表面形成物理和化学吸附膜，
Abstract: Some emulsions were prepared by adding water with emulsifier—fatty alcohol polyoxyethylene, fatty alcohol ether, and extreme-pressure antiwear additives, which contain sulfur, phosphorus or molybdenum. The tribological properties of these fluids were investigated by using a four-ball and fatigue testing machines. It has been found that the lubricating property of glucose-containing fluid was better than that of water, the addition of glucose and surfactants showed one or two orders higher sciuffing resistance than that of base fluid, the lubricants doped with sulfur, phosphorus or molybdenum containing additives increased the load carrying capacity, welding load and fatigue life significantly. Key words: water-miscible lubricant; lubricant additive; extreme-pressure and antiwear additive; glucose; fatigue
表 1 被测流体组成
类型 水
Table 1 Properties of test fluids
编 号
基 体
添加剂 浓度/%
1
葡萄糖溶液 2 水 葡萄糖
5
矿物油
3
4
乳化液(乳化 5 水
O-10
5
剂)
6 水 O-20
5
7 水 OP-7
5
8水
F
2.5
9水
F
15
10 水
F
35
乳化液(抗磨 11 水
G
0.1
添加剂)
摘 要：将脂肪醇与环氧乙烷缩合物的乳化剂和含硫、磷、钼的极压抗磨剂加入水中，用四球机、疲劳试验机对水基
基础液、葡萄糖溶液及加剂后的水基润滑液进行了摩擦学性能的评价。结果表明，葡萄糖溶液的润滑性能优于水，乳
化液的承载能力和抗烧结能力较基础液提高了一到两级，含硫、磷和钼的水基润滑液的性能达到甚至超过了润滑油基
ZHANG Jie1, WANG Cheng-biao1, GENG Zhi-yong1, WEI Dan-ping2, LIU Jia-jun
(1. School of Engineering and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083; 2.Research Institute of Petroleum Processing, SINOPEC, Beijing 100083；3. Mechanical Engineering Department, Tsinghua University, Beijing 100084)
间发生滚动摩擦，直至圆棒产生疲劳点蚀，试验机 自动跳停并记录试验时间，进行一系列试验，平均 出在此介质中圆棒发生点蚀的时间，反映出此介质 的疲劳寿命。
考虑到试验目的是初步比较几种润滑液的疲 劳寿命，且评定时间较长，介质较多，故仅把1、2、 3、6、13、14、15号介质作为评价比较对象。评定 实验条件：1、2、4号介质载荷为200 kg，6、13、 14、15号介质载荷为400 kg；转速为1 800 r/min； 温度为室温。
PS-3疲劳试验机的原理如图1所示。在给定的 负荷下，以选定的转速旋转圆棒，使圆棒和钢球之
PB、PD/N
上锥环 钢球
下锥环
图1 疲劳试验机原理图 Fig.1 Principle scheme of fatigue testing machine
2 结果与讨论 2.1 几种润滑液基础液的试验结果
粗测了 5 %葡萄糖溶液的 PB，水、7#白油和 46#机械油的 PB、PD，如图 2 所示，水和葡萄糖溶 液的润滑性能很差，低于目前市场上应用较广的两 种基础油白油和机械油。测定了水、葡萄糖溶液和 7#白油的疲劳寿命，如图 3 所示，同工况下，水和 葡萄糖溶液的疲劳寿命不及白油；但葡萄糖溶液在
0引言
水基润滑液被广泛用于切削、磨削、拉拔、轧 制、液压传动等金属加工过程中，具有节能、阻燃、 环保、价廉及比热和导热系数大等优点，同时具有 抗磨或极压性能差的缺点[1,2]。水基润滑液添加剂包 括表面活性剂、抗磨添加剂、防锈剂、消泡剂和抗 菌剂等，抗磨添加剂的作用是提高水基润滑液极压 抗磨性，传统的水基润滑液的制备方法是用表面活 性剂将抗磨添加剂分散到水中[3]。主要的极压抗磨 酸剂有硫化异丁烯、氯化石蜡、烷基磷酸锌胺盐、