电力复合脂的制备及表征

1、电力复合脂的制备及表征2.3.1 电力复合脂的制备利用原位法按照 1:10（锂盐：基础油）的比例将锂盐加入到基础油 PAG 中， 在磁子搅拌机中搅拌 6 小时，等锂盐完全溶解后就制备好了需要用到的离子液。将石墨烯加入到离子液中，在玛瑙研钵中研磨十小时左右配成2%浓度的石墨烯-离子液（G-IL）胶体，同样的方法制备出碳纳米管-离子液（CNT-IL）胶体 如图 2-5 所示，如果有必要可以加入一定量的丙酮。研磨结束后将 （G+IL）、（CNT-IL）放到保温箱中升温至80 C并维持二十四小时，待丙酮充分挥发后， 将（G+IL）混合物与基础脂（聚脲 PAO）混合，配成质量分数为 0.5%, 1.0%

2、, 1.5%和2%的（L+G+PAO）润滑脂。用相同的方法配出 0.5%, 1.0%, 1.5%和2% 的（L+CNT+PAO ）润滑脂，润滑脂和 0.5%, 1.0%, 1.5%和 2%的（L+PAO）润 滑脂，为了更好的对比出离子液改性后的石墨烯、碳纳米管和未改性的石墨烯、 碳纳米管作为添加剂的区别， 这里使用了上文所描述的二种材料添加到基础脂中， 分别为碳纳米管，以及未改性的石墨烯，进而得到了 0.5%， 1.0%， 1.5%和 2% 的（G+PAO） 和 0.5%, 1.0%, 1.5%和 2%的（CNT+PAO）,制备的一部分导电 润滑脂如下图 2-6 所示。图 2-5 石墨烯 -离

3、子液胶体图 2-6 导电润滑脂2.3.2 电力复合脂的表征电力复合脂的性能主要是由二种,也就是滴点性能和铜片腐蚀性能。其中, 滴点是指电力复合脂由脂态变为液体的临界温度。 滴点越高复合脂的热安定性越 好,通常用来判定复合脂是否适用于高温工况。 滴点判定复合脂是否适用于高温 工况标准是 GB/T 3498-83,并且选用的测量仪器是 SYP4110-I ,该仪器产自上海 某有限公司。铜片腐蚀测试的目的是为了检测电力复合脂是否具有金属腐蚀性, 测试标准为 GB/T 7326-1987,并且选用的恒温仪器是上海某有限公司生产的GZX系列鼓风干燥箱。测量结果如下表 2-2表2-2聚脲润滑脂理化性能样品

4、滴点C）铜片腐蚀（T2铜，100C, 24h）基础脂（PAO）2751aPAO+IL2891bPAO+CNT3001aPAO+G3041aPAO+IL+CNT2981bPAO+IL+G2961b2.3.3电力复合脂的选择为了进一步研究电力复合脂中存在的改性石墨烯的不同浓度可能会对电力 复合脂性能造成的影响，本文设计了 4种不同浓度，其改性石墨烯的含量分别为 0.5%、1%、1.5%、2%。图2-7所示为电力复合脂中不同改性石墨烯浓度下摩擦 系数、接触电阻和磨痕宽度，实验条件为，载荷10 N，频率2 Hz,电压1V，室温。根据图2-7所示，当电力复合脂中石墨烯加离子液（G+IL ）含量为1%时摩

5、擦系数达到最低，约为0.09。接触电阻也明显小于其他浓度下的测试结果，约为34m Q。为了更好地选择电力复合脂，选择磨痕宽度的时候不仅要参考摩擦系数 的因素，同时还要兼顾磨痕宽度以及接触电阻二个因素，认为石墨烯加离子液（G+IL）含量为1%时效果最优，故后续的实验均以这种浓度来做对比。图2-7不同石墨烯浓度摩擦系数和接触电阻图2-7不同浓度磨痕宽度为了探究电力复合脂中改性碳纳米管浓度对其性能的影响， 共制备4种浓度 的电力复合脂，改性碳纳米管含量分别为 0.5%、1%、1.5%、2%。图2-8所示为 电力复合脂中不同改性石墨烯浓度下摩擦系数、接触电阻和磨痕宽度，实验条件 为，载荷5 N，频率2 Hz,电压1V，室温。根据图2-8所示，当电力复合脂中 碳纳米管加离子液（ CNT+IL ）含量为1 .5%时摩擦系数达到最低，约为 0.1。接 触电阻明显小于其他浓度下的测试结果， 约为35mQo磨痕宽度也要略优于其他 浓度，综合考虑到摩擦系数和接触电阻， 最