植物葉表蠟質用作綠色潤滑添加劑的摩擦學性能和機理研究
發(fā)布時間：2020-07-15 09:10
【摘要】：植物角質層是一種混合物,包含常見的普遍存在的單官能團脂肪類化合物和特定種類的雙官能團化合物。本文主要對植物表層蠟質進行擴展型應用研究,將其作為新型環(huán)�？山到鉂櫥砑觿┘尤牖A油中,研究其摩擦學性能。為了探究植物葉表蠟質作為綠色潤滑添加劑的可行性,本文選取四種喬木類植物(國槐、紅葉石楠、海桐、冬青)為研究對象,先將四種植物的葉表蠟質萃取出來,采用氣質聯用分析方法進行成分分析。然后選用合成酯作為基礎油,將植物葉表蠟質用作添加劑加入其中配置成所需潤滑劑,采用摩擦磨損試驗機進行摩擦磨損實驗,實驗選用三種摩擦副:鋼-鋼、鋼-鋁、銅-鋁摩擦副,在鋼-鋼摩擦副下,采用商業(yè)用潤滑添加劑MoDTC作為比對組試驗,記錄并整理相關摩擦系數和磨痕寬度數據。通過金相顯微鏡(lv150n)和飛行質譜(TOF-SIMS)對下摩擦副的表面磨損形貌和生成物質進行觀察和探測。最后采用數學方法分析得到的數據,結合磨損表面生成物對摩擦機理進行深入分析,得出如下結論:1、國槐、紅葉石楠、海桐、冬青四種葉表蠟質中含有大量脂肪族、芳香族以及環(huán)烷化合物,多為醇類、烷烴類化合物,其中,紅葉石楠所含有的化合物大部分為帶雜環(huán)的醇類物質,而其余三種植物葉表蠟質構成物質大多數為長鏈烷烴或長鏈烷醇。2、植物蠟質在鋼-鋼摩擦副下的摩擦學性能表現最為突出。在鋼-鋼摩擦副下,冬青添加劑的減摩效果最好,承載能力最強,抗磨效果并不明顯,國槐葉表蠟質減摩抗磨性能的綜合表現均很優(yōu)異;植物添加劑的摩擦學性能優(yōu)于商業(yè)用添加劑MoDTC和基礎油合成酯;在鋼-鋁摩擦副下,冬青添加劑的減摩抗磨性能最好,但并不出色,國槐的承載能力稍強;在銅-鋁摩擦副下,海桐添加劑的摩擦學性能最好,紅葉石楠的承載能力相對較強。3、二十九烷對摩擦學性能的改善起到很大作用,1,30-三十烷二醇則產生負面影響。磨損表面生成大量鐵離子、氧負離子、羥基負離子和非常短的碳鏈負離子,表明在摩擦過程中形成了物理和化學吸附膜,兩者之間協(xié)同作用,減少了摩擦和磨損,起到了減摩抗磨的作用。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH117
【圖文】：
２．２．１植物葉表蠟質提取逡逑采用的四種植物為常見景觀植物，分別為國槐、紅葉石楠、海桐、冬青，葉片逡逑外觀如圖２－１所示。逡逑哪逡逑圖２－丨四種植物葉片（ａ）國槐；（ｂ）紅葉石楠；（Ｃ）海桐；（ｄ）冬青逡逑國槐為喬木類，樹長一般可達２５米；樹表皮呈灰褐色，表面具有縱向裂紋。逡逑樹枝為綠色，表面光滑無毛。復葉為羽狀，長達２５厘米；葉軸最初覆蓋有稀疏柔逡逑毛，短時間內脫凈；托葉形狀變化無常，有時為卵形，有時為線形或者鉆狀；生有逡逑４－７對小葉，相對而生或接近互生，橢圓狀邊緣帶鋸齒，長２．５－６厘米，寬１．５－３厘逡逑米，葉片收斂于尖端，底部寬闊圓潤，葉片整體偏斜，背面則為灰白色；具有２枚逡逑小托葉，形狀為鉆狀。在我國，國槐是常栽種于庭院內，枝葉茂盛，綠蔭蔽日，適逡逑６逡逑
圖１－２四種植物葉表蠟質（ａ）國槐；（ｂ）紅葉石楠；（ｃ）海桐；（ｄ）冬青逡逑．２氣質聯用分析逡逑葉片蠟質分析通過一臺美國安捷倫科技公司出品的５８９０Ｎ氣相色譜／５９７３質譜儀完成，醋質樣本被注入氦氣流中，該柱氣流被設定為１．２ｍｌ／ｍｉｉｉ的。氣化室的起始溫度為８０°Ｃ，后一每分鐘４°Ｃ升至２９０°Ｃ，并恒溫２０分鐘用分析采用一臺５９３７Ｎ的質量檢測器，離子源為ＥＩ源，離子源溫度為２３０分辨葉片蠟質的成分。逡逑３潤滑劑配置及粘度測定逡逑合成酯是由脂肪酸和脂肪醇反應生成的化合物，在潤滑時性能與天然酯相其它物質復合時合成酯的性能不被破壞，所以本論文中的基底油均采用合成酯由長沙眾城提供。將葉表蠟質加入合成酯中，用超聲波使其均勻分布８逡逑
３．０－紅葉，０．５，１．０，１．５，邋２．０，邋２．５，邋３．０－海桐，０．５，１．０，１．５，２．０，邋２．５，３．０－逡逑冬青。這四種蠟質作為添加劑加入基底油所得的溶液具有不同的密度，海桐和冬青逡逑的溶液較厚重，國槐和紅葉石楠溶液相對更稀薄，五種溶液如圖２－３所示。逡逑．邋｜．逡逑＾邐（ａ）邐（ｂ）邐（ｃ）邐（ｄ）邐（ｅ）逡逑圖２－２五種潤滑劑（ａ）合成醋；（ｂ）國槐；（ｃ）紅葉石楠：（ｄ）海桐：（ｅ）冬青逡逑在鋼－鋼摩擦副中，添加一組比對組實驗：質量百分比為０．５的ＭｏＤＴＣ復配潤逡逑滑劑，即邋０．５－ＭｏＤＴＣ。逡逑在液體的流動過程屮，液體的分ｆ與分子之間互相發(fā)生摩擦作用，該性質被稱逡逑為液體的粘性，粘性的大小用粘度表示，是用來表征液體性質相關的阻力因子。本逡逑次試驗采用毛細管粘度計，對合成酯、國槐、紅葉石楠、海桐、冬青六種濃度的復逡逑配潤滑劑均進行粘度測量，每次進樣５ｍｌ，每個樣品測量三次取平均值，試驗溫度逡逑為４０°Ｃ，單位為ｍＰａ－ｓ。逡逑２．２．４摩擦磨損實驗逡逑為了測試葉表蠟質加入合成酯后所得的復配潤滑劑的性能
本文編號：2756292
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH117
【圖文】：
２．２．１植物葉表蠟質提取逡逑采用的四種植物為常見景觀植物，分別為國槐、紅葉石楠、海桐、冬青，葉片逡逑外觀如圖２－１所示。逡逑哪逡逑圖２－丨四種植物葉片（ａ）國槐；（ｂ）紅葉石楠；（Ｃ）海桐；（ｄ）冬青逡逑國槐為喬木類，樹長一般可達２５米；樹表皮呈灰褐色，表面具有縱向裂紋。逡逑樹枝為綠色，表面光滑無毛。復葉為羽狀，長達２５厘米；葉軸最初覆蓋有稀疏柔逡逑毛，短時間內脫凈；托葉形狀變化無常，有時為卵形，有時為線形或者鉆狀；生有逡逑４－７對小葉，相對而生或接近互生，橢圓狀邊緣帶鋸齒，長２．５－６厘米，寬１．５－３厘逡逑米，葉片收斂于尖端，底部寬闊圓潤，葉片整體偏斜，背面則為灰白色；具有２枚逡逑小托葉，形狀為鉆狀。在我國，國槐是常栽種于庭院內，枝葉茂盛，綠蔭蔽日，適逡逑６逡逑
圖１－２四種植物葉表蠟質（ａ）國槐；（ｂ）紅葉石楠；（ｃ）海桐；（ｄ）冬青逡逑．２氣質聯用分析逡逑葉片蠟質分析通過一臺美國安捷倫科技公司出品的５８９０Ｎ氣相色譜／５９７３質譜儀完成，醋質樣本被注入氦氣流中，該柱氣流被設定為１．２ｍｌ／ｍｉｉｉ的。氣化室的起始溫度為８０°Ｃ，后一每分鐘４°Ｃ升至２９０°Ｃ，并恒溫２０分鐘用分析采用一臺５９３７Ｎ的質量檢測器，離子源為ＥＩ源，離子源溫度為２３０分辨葉片蠟質的成分。逡逑３潤滑劑配置及粘度測定逡逑合成酯是由脂肪酸和脂肪醇反應生成的化合物，在潤滑時性能與天然酯相其它物質復合時合成酯的性能不被破壞，所以本論文中的基底油均采用合成酯由長沙眾城提供。將葉表蠟質加入合成酯中，用超聲波使其均勻分布８逡逑
３．０－紅葉，０．５，１．０，１．５，邋２．０，邋２．５，邋３．０－海桐，０．５，１．０，１．５，２．０，邋２．５，３．０－逡逑冬青。這四種蠟質作為添加劑加入基底油所得的溶液具有不同的密度，海桐和冬青逡逑的溶液較厚重，國槐和紅葉石楠溶液相對更稀薄，五種溶液如圖２－３所示。逡逑．邋｜．逡逑＾邐（ａ）邐（ｂ）邐（ｃ）邐（ｄ）邐（ｅ）逡逑圖２－２五種潤滑劑（ａ）合成醋；（ｂ）國槐；（ｃ）紅葉石楠：（ｄ）海桐：（ｅ）冬青逡逑在鋼－鋼摩擦副中，添加一組比對組實驗：質量百分比為０．５的ＭｏＤＴＣ復配潤逡逑滑劑，即邋０．５－ＭｏＤＴＣ。逡逑在液體的流動過程屮，液體的分ｆ與分子之間互相發(fā)生摩擦作用，該性質被稱逡逑為液體的粘性，粘性的大小用粘度表示，是用來表征液體性質相關的阻力因子。本逡逑次試驗采用毛細管粘度計，對合成酯、國槐、紅葉石楠、海桐、冬青六種濃度的復逡逑配潤滑劑均進行粘度測量，每次進樣５ｍｌ，每個樣品測量三次取平均值，試驗溫度逡逑為４０°Ｃ，單位為ｍＰａ－ｓ。逡逑２．２．４摩擦磨損實驗逡逑為了測試葉表蠟質加入合成酯后所得的復配潤滑劑的性能
【參考文獻】
相關期刊論文 前3條
1 董凌,方建華,陳國需,陳波水;“綠色” 潤滑劑的發(fā)展[J];合成潤滑材料;2003年03期
2 扈艷紅,劉維民;脂肪醇對鋁-鋼摩擦副的潤滑作用研究[J];摩擦學學報;2000年01期
3 王國金,李梅,葉元凱;摩擦副表面邊界潤滑膜形成能力的研究[J];石油商技;1999年03期
本文編號：2756292
本文鏈接：http://www.wukwdryxk.cn/jixiegongchenglunwen/2756292.html
