摘要
为对比研究煤制异构烷烃油(CTL)和传统白油(D100)作为铝冷轧基础油的摩擦学性能和表面吸附机理,分别以CTL和D100为基础油,制备含不同质量分数十二烷醇(DDL)的铝冷轧轧制油,采用四球摩擦磨损试验表征其摩擦学性能;同时,采用量子化学计算和分子动力学模拟,研究CTL、D100、DDL分子的前线轨道分布及CTL+DDL和D100+DDL 2种体系在铝表面的吸附与相互作用机理。结果表明:CTL的油膜强度(88 N)低于D100(98 N),但其摩擦学性能对DDL的加入更加敏感,当DDL质量分数为6%时,CTL为基础油的铝冷轧轧制油油膜强度为334 N,而以D100为基础油的铝冷轧轧制油油膜强度仅为304 N。当添加剂含量相同时,含CTL的铝冷轧轧制油具有更低的摩擦系数和磨斑直径。理论研究表明:D100分子HOMO和LUMO分布于整个分子主链,CTL分子HOMO位于整个分子主链,但其LUMO分布与DDL分子相似,均位于分子链末端。因而CTL分子与DDL分子具有显著的协同吸附作用,DDL能够促进CTL分子在铝表面形成厚度1.32 nm的分子膜。
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