Page 13 - 摩擦学学报2025年第10期

1410 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

表 2 3种1%质量分数的PILs-PAO10油样磨损表面磨斑元素质量分数(w)
Table 2 Mass fraction of element on wear scar surface for three PILs-PAO10 oil samples with 1% mass fraction
Samples w(C)/% w(N)/% w(O)/% w(P)/% w(Fe)/%
1%N 1 P 47.73 2.59 37.65 1.30 10.74
1%N 2 P 45.69 2.04 39.36 1.27 11.63
1%N 3 P 44.00 1.73 39.98 1.29 13.00

Hydrogen bonds Effect
Steric hindrance N 1 P
Transmittance

N 2 P
Oil N 1 P
N 2 P
Steel Hydrogen bond area N 3 P
N 3 P 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000
N 1 P cation N 2 P cation N 3 P cation Anion Wavenumber/cm −1

three proton-ionic liquids
Fig. 10 Lubrication mechanism of three proton-type ionic Fig. 11 Fourier infrared spectroscopy (FTIR) of
liquids with different cationic carbon chain numbers 图 11 3种质子离子液体的傅里叶红外光谱(FTIR)图
图 10 3种具有不同阳离子碳链数目的
质子型离子液体的润滑机理 和添加质量分数1%的3种PILs-PAO10油样进行弹流

且形成的氢键越稳定，阴阳离子间相互作用越强，摩 润滑成膜试验，从成膜性能方面探究离子液体的结构
擦过程中生成的吸附膜越稳定. 变化对其润滑性能的影响.
因此，在位阻与氢键两方面作用的结合下，阳离子 首先，在充分供油(供油量为0.1 mL)条件下进行
碳链数目越少，位阻作用越小，与阴离子形成的氢键 测试，试验载荷分别为40 N和80 N，卷吸速度u 为100~
e
越稳固，阴阳离子间的相互作用就越大，形成的吸附膜 500 mm/s，球与盘之间为纯滚动，中心油膜厚度随卷
稳定性就越高，摩擦膜质量越高，减摩抗磨效果越好. 吸速度的变化结果如图12所示，可以看出，与摩擦磨
2.4 弹流润滑性能测试 损试验不同，在80 N载荷下加入离子液体前后中心油
上述试验结果证明，在边界润滑下离子液体作为添 膜厚度和光干涉图像几乎无变化，而在40 N时 N P的
1
加剂能够有效改善基础油的减摩抗磨性能，且在添加 加入对油膜有增厚效果，光干涉图像也出现轻微级次
质量分数为1%时减摩效果最好. 为了更全面地考察这3种 变化，而加入N P和N P后中心油膜厚度和光干涉图像
2
3
质子型离子液体对弹流润滑性能的影响，选择PAO10 无明显变化. 这是由于在充分供油时，油膜将两摩擦
500 500

PAO10 PAO10
1%N 1 P 1%N 1 P
1%N 2 P 1%N 2 P
400 ue=200 mm/s ue 1%N 3 P 400 ue=200 mm/s ue 1%N 3 P
h cen /nm PAO10 N1P ue=400 mm/s h cen /nm PAO10 N1P ue=400 mm/s
300
N2P N3P PAO10 N1P 300 N2P N3P PAO10 N1P

200 N2P N3P 200 N2P N3P
Load: 40 N Load: 80 N
100 200 300 400 500 100 200 300 400 500
u e /(mm/s) u e /(mm/s)
Fig. 12 Variations in central film thickness of PAO10 and three 1%PILs-PAO10 oil samples
versus entrainment velocity at 40 N and 80 N
图 12 PAO10和3种1%PILs-PAO10油样在40 N和80 N下中心膜厚随卷吸速度的变化