Page 23 - 《摩擦学学报》2021年第6期

808 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

PAO 10 1% ZDDP 1.0% N 88816 P 4 0.5% ZDDP+0.5% N 88816 P 4
(a) Before corrosion

PAO 10 1% ZDDP 1.0% N 88816 P 4 0.5% ZDDP+0.5% N 88816 P 4
(b) After corrosion

Fig. 6 Photographs of copper pieces before and after corrosion tests at 150 ℃ for 3 h
图 6 铜片在150 ℃下腐蚀3 h前后的照片
P 摩
对于PAO 10在高温摩擦后得到的磨斑而言，磨斑 Fe. 经0.5% N 88816 4 88816 4 88816 4
P 和2.0% N
P 、1.0% N
直径相比于室温摩擦明显变大[图7(e)]，而且磨斑表面 擦后的磨斑表面，依然出现一定含量的N和P元素，而
的黏着磨损明显加剧，从图7(f)、(g)和(h)看到，随着 且随着N 88816 4
P 添加量的增加，含量也呈现增加的趋
P 添加量的增加相应磨斑逐渐变小. 进一步观
N 88816 4 势，表明高温状态下离子液体与金属基底经历了与室
察对应的放大照片(右上角插图)，磨斑表面的刮擦和 温状态下相同的摩擦化学反应历程.

P 在高温
黏着磨损有所减少但依然存在，证明N 88816 4 2.6 磨损表面化学状态分析
P 的加入在高温时
时抗磨性能有所下降. 尽管N 88816 4 XPS被广泛用来研究磨损表面的元素分布和化学
也无法完全抑制黏着磨损，但是相比于PAO 10而言， 状态. 为了进一步揭示该离子液体的润滑机理，我们
N P 的加入依旧大大改善了高温抗磨性能. 对经2% N P 在室温和高温摩擦后的磨斑进行了
88816 4 88816 4
2.5 室温和高温摩擦后的磨斑表面EDS分析 XPS元素分析. 结果如图8所示，图8(a~d)分别对应
为了研究这种新型离子液体的润滑机制，分别在 O1s、P2p、Fe2p和N1s的电子结合能. 从图8给出的数据
室温和高温条件下对PAO 10和含有不同质量分数 可以看出，在室温和高温时磨斑表面相应元素的峰型
P 的PAO 10组合物润滑后的磨斑表面组成进行
N 88816 4 和结合能基本相同，证明离子液体在作为添加剂时，
了EDS分析，结果如下表3所示. 由表3可知，PAO 10摩 在室温和高温下均经历了相似的摩擦化学反应过程.
擦后的磨斑表面元素仅为C、O和Fe. 对于经0.5% Fe2p的结合能峰值在711.3和725.1 eV，证明磨斑表面金
N P 、1.0% N P 和2.0% N P 摩擦后的磨斑 属Fe元素的主要存在形式为Fe O 、FeOOH和Fe(OH)O；
88816 4 88816 4 88816 4 2 3
P
表面出现了一定含量的N和P元素，而且随着N 88816 4 O1s的结合能峰值为532.24 eV，表明O元素主要以金
添加量的增加，N和P元素的含量基本呈增加的趋势， 属氧化物、C-O和C=O的化学态形式存在；N1s的结合
证明离子液体添加量的增加，有助于与基底发生特殊 能峰值为399.8和402.2 eV，N元素主要以C-NH 和氮
2
[25]
的摩擦化学反应. 化物的化学态形式存在 ；P2p的结合能峰值为133.3 eV，
[26]
高温摩擦过后，磨斑表面的元素也通过EDS进行 P元素主要以磷酸铁的化学价态形式存在 .
了分析. 与室温摩擦状态下相同，PAO 10在高温摩擦 结合XPS与EDS研究，再次充分证明离子液体中
后，磨斑表面出现的元素由于Fe的氧化依然是C、O和 的活性元素(P和N等)在摩擦过程中从离子液体本身