氧化石墨烯和二烷基二硫代磷酸锌添加剂对基础油PAO10摩擦学性能的影响

作者：孙文东; 刘晓玲^*; 张翔; 郭峰

来源：表面技术, 2022, 51(07): 117-126.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.07.011

• 氧化石墨烯
• 二烷基二硫代磷酸锌
• 添加剂
• 摩擦学性能
• 成膜特性
• 协同效应

目的 探究氧化石墨烯（GO）和二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）添加剂的摩擦学性能以及协同作用机理。方法 选用GO和ZDDP作添加剂，利用纳米粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和原子力显微镜（AFM）分别对GO的粒径、表面官能团和层数进行表征。在四球摩擦试验机上对GO的摩擦磨损性能进行初步研究，并考察了ZDDP添加剂以及ZDDP和GO混合添加剂对基础油摩擦磨损性能的影响。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪对钢球磨斑直径、磨斑形貌和磨斑表面的元素进行分析。利用球–盘点接触光干涉油膜厚度测量试验台，研究了GO和ZDDP在乏油条件下对基础油成膜特性的影响。结果 GO表现出了良好的减摩抗磨性能，在0.03%时减摩抗磨效果最佳，与基础油相比，摩擦因数降低了31.9%，磨斑直径减小了约20.1%；当ZDDP质量分数为2.5%时，油样的摩擦因数约为0.067，磨斑直径约为407μm，与PAO10纯基础油相比，分别降低了约18.5%和41.86%；当ZDDP和GO的质量分数分别为2.5%和0.01%时，油样的减摩性能得到了有效提高，摩擦因数约为0.056，与仅添加ZDDP的油样相比，摩擦因数降低了约16.7%；当卷吸速度为90 mm/s和180 mm/s时，单独添加ZDDP或添加ZDDP和GO均可有效减缓接触区内的乏油状态，提高基础油的中心膜厚。结论 GO添加剂具有优异的减摩抗磨性能。GO和ZDDP作为复配添加剂有效地减缓了摩擦对偶间的摩擦磨损，表现出了较好的协同作用。在乏油条件下，在PAO10基础油中添加GO、ZDDP以及ZDDP和GO复配添加剂时，均可不同程度地减缓接触区内的乏油状况。

• 单位
  青岛理工大学