Page 64 - 摩擦学学报2025年第4期

552 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

(a) BP (b) BP-PDA

(020) (021) (111) RP PDA
Intensity/a.u. (151) Intensity/a.u. (020) (111)

20 40 60 80 10 20 30 40 50 60
2θ/(°) 2θ/(°)
(c) BP (d) I D /I G =0.819 PDA (e) PDA
A 2g C-C/C-H
A 1g B 2g RP BP -C=C -CH
BP-PDA
850
1 550
Intensity/a.u. Intensity/a.u. A 1g A 2g I D /I G =1.057 Transmittance/a.u. 3 436 -NH -C=C 1 284 -P=O 988
-C-N
-OH
BP-PDA
3 162
1 666
1 110 -O-P-O
P-C
781
250 300 350 400 450 500 550 600 1 000 2 000 3 000 4 000 4 000 3 000 2 000 1 000
Raman shift/cm −1 Raman shift/cm −1 Wavenumber/cm −1
Fig. 2 (a) XRD patterns of RP and BP; (b) XRD patterns of BP-PDA and PDA; (c) Raman patterns of RP and BP; (d) Raman
patterns of BP-PDA and PDA; (e) Infrared spectra of BP, PDA and BP-PDA
图 2 (a) RP和BP的XRD图谱；(b) BP-PDA和PDA的XRD图谱；(c) RP和BP的Raman图谱；
(d) BP-PDA和PDA的Raman图谱；(e) BP、PDA和BP-PDA的红外光谱图

BP-PDA BP PDA BP-PDA BP PDA BP-PDA BP PDA

1 d 7 d 30 d
Fig. 3 Dispersion of BP, PDA and BP-PDA in lubricating oils over time
图 3 BP、PDA和BP-PDA在润滑油中随时间变化的分散情况

程度上提高了大豆油的摩擦性能. 总体来说，随着BP- 上球有很深的沟槽，并且表面有明显的黏着磨损和凹坑.
PDA质量分数的增大摩擦系数先降低，当质量分数超 由图5(b)可知，纳米BP的加入使得磨痕宽度变窄，但对
过0.16%时，随着BP-PDA质量分数的增大而升高. 这 应的上球表面仍有一些划痕和凹坑，磨损较为严重. 而
是由于在合适浓度范围内，BP-PDA起到减小摩擦的 在图5(c)中，BP-PDA润滑的磨损疤痕明显变窄，对应
作用，达到最佳浓度后，浓度继续增大导致添加剂过 上球表面只有少数浅而细的凹槽，相比于PDA和BP润
量产生沉积现象，从而导致油膜堵塞使摩擦系数增 滑体系其磨损程度明显下降. 这也说明了BP-PDA可以

大. 图4(d)所示为BP-PDA(质量分数为0.16%，转速 有效地提升大豆油的减磨抗磨性能，这可能是由于BP-
200 r/min)在不同载荷下的摩擦系数和磨痕宽度. 荷载 PDA在摩擦过程中，其磨损表面形成摩擦膜所导致的.

增加，磨擦系数和磨痕宽度也增大. 综上，在PDA、BP 2.4 摩擦磨损机理分析
和BP-PDA作大豆油添加剂的对比中，BP-PDA (质量 为阐明纳米BP-PDA润滑添加剂的减摩抗磨机
分数为0.16%，载荷10 N)的减摩耐磨效果最佳. 理，对磨痕处的磨屑采用SEM和Raman进行了成分分
图5所示为PDA、BP和BP-PDA分散油样的底部 析. 图6所示分别为PDA、BP和BP-PDA摩擦结束后表
盘磨痕和对应上球磨痕的SEM照片. 由图5(a)可知，在 面磨屑的SEM照片，在表征之前对磨痕表面用无水乙
大豆油体系中，摩擦底盘的磨损疤痕宽度最大，对应 醇冲洗，以便清除多余的油污. 如图6(a)所示，PDA润