環(huán)烷酸鉍與金屬減活劑在潤(rùn)滑脂中的協(xié)同作用研究

葉春林, 常淑梅, 方洪嶺, 李 毅, 楊慧敏*, 胡麗天, 張松偉,4

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院, 內(nèi)蒙古 包頭 014010;2.中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所 固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 蘭州 730000;3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 材料與光電研究中心, 北京 100049;4.青島市資源化學(xué)與新材料研究中心, 山東 青島 266071)

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)保法規(guī)也是越來越苛刻，綠色無污染的潤(rùn)滑油脂添加劑受到了廣泛關(guān)注[1-4].環(huán)烷酸鉛是一種性能優(yōu)異的極壓抗磨添加劑，在潤(rùn)滑油脂中與含硫添加劑之間具有協(xié)同作用，在潤(rùn)滑表面能夠生成硫化鉛等摩擦化學(xué)產(chǎn)物，表現(xiàn)出較小的摩擦系數(shù)和磨損量，具有較高的承載能力[5].使用含鉛化合物，會(huì)使環(huán)境中的鉛累積，對(duì)環(huán)境造成持續(xù)性的污染，危害人類身體健康[6].因此，世界各國(guó)為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，都在限制含鉛化合物的使用，尋找環(huán)境友好的添加劑[7-10].

鉍元素在元素周期表中與鉛相鄰，二者具有很多相似的性質(zhì)，但是鉍元素不具有生物毒性，不會(huì)污染環(huán)境[5].研究人員發(fā)現(xiàn)環(huán)烷酸鉍在與硫化異丁烯添加劑復(fù)配使用時(shí)，具有協(xié)同作用，能夠表現(xiàn)出非常優(yōu)異的極壓抗磨性能[11-13].但是硫化烯烴類具有比較大的氣味，而且腐蝕性較強(qiáng)，在高品質(zhì)潤(rùn)滑油脂體系中，逐漸被禁止使用[14].因此，需要尋找性能優(yōu)異且環(huán)境友好的潤(rùn)滑油脂添加劑，與環(huán)烷酸鉍復(fù)配使用，深入研究其協(xié)同規(guī)律與作用機(jī)理，提升高品質(zhì)潤(rùn)滑油脂的極壓抗磨等綜合性能.

金屬減活劑是一類廣泛使用的潤(rùn)滑油脂添加劑，能夠賦予潤(rùn)滑油脂抗氧化、抑制腐蝕和極壓抗磨等特殊功能[15-16].常用的金屬減活劑有苯并三氮唑類和噻二唑類，具有較低的生物毒性，與環(huán)烷酸鉍復(fù)配使用可以提高潤(rùn)滑油脂的極壓抗磨性能[17-18].

本研究中優(yōu)選三種商用金屬減活劑，分別與環(huán)烷酸鉍復(fù)配使用，加入到復(fù)合鋰基脂中，考察對(duì)潤(rùn)滑脂理化性能、極壓性能和減摩抗磨性能的影響規(guī)律，并深入分析其中的協(xié)同作用機(jī)理.通過開展本研究工作，能夠促進(jìn)環(huán)烷酸鉍等高性能極壓抗磨添加劑在潤(rùn)滑油脂領(lǐng)域的應(yīng)用，也能夠?qū)π滦蜆O壓抗磨添加劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與極壓抗磨機(jī)理研究提供新的思路.

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)試劑與材料

單水氫氧化鋰購自四川阿壩州中晟鋰業(yè)有限公司，十二羥基硬脂酸購自東營(yíng)順利化工有限責(zé)任公司，癸二酸購自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，聚α-烯烴(PAO10)購自美孚公司.添加劑均為市售產(chǎn)品，包括環(huán)烷酸鉍(BiNAP)，苯三唑衍生物(T551)，兩種噻二唑衍生物[2,5-雙(辛基二硫代)-1,3,4-噻二唑，DMTD-8；2,5-雙(叔十二烷基二硫代)-1,3,4-噻二唑，DMTD-12].

1.2 潤(rùn)滑脂制備

復(fù)合鋰基脂基礎(chǔ)脂的制備步驟如下所述[2, 19]：首先稱量397.7 g十二羥基硬脂酸和89.2 g癸二酸，放入燒杯中，加入2 333.3 g PAO10 (總質(zhì)量的2/3)，然后在油浴鍋中加熱到105 ℃，然后將氫氧化鋰水溶液(含單水氫氧化鋰93.5 g)逐滴加入到反應(yīng)體系中，滴加完畢之后，將反應(yīng)體系在110 ℃下繼續(xù)皂化反應(yīng)1.5 h，然后在170 ℃下除水反應(yīng)0.5 h，將體系升溫至220 ℃煉制10 min，然后加入1 166.7 g剩余基礎(chǔ)油PAO10 (總質(zhì)量的1/3)，在油浴鍋中緩慢降溫至室溫，經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨3次，即可得到稠化劑含量為15%的復(fù)合鋰基脂基礎(chǔ)脂(記作KK-311基礎(chǔ)脂).

將BiNAP與T551、DMTD-8和DMTD-12以不同的濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))比例復(fù)配成添加劑包，添加劑包的配方列于表1中，將添加劑包添加至KK-311基礎(chǔ)脂，攪拌均勻后，經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨3次，獲得含有不同添加劑的復(fù)合鋰基脂.

表1 潤(rùn)滑脂中的添加劑配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table 1 The additive formulations in lubricating grease(mass fraction)

1.3 理化性能

根據(jù)《GB/T 3498-2008 潤(rùn)滑脂寬溫度范圍滴點(diǎn)測(cè)定法》對(duì)復(fù)合鋰基脂的滴點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試；根據(jù)《GB/T 269-1991 潤(rùn)滑脂和石油脂錐入度測(cè)定法》考察潤(rùn)滑脂的1/4微錐入度；根據(jù)《GB/T 392-1977潤(rùn)滑脂壓力分油測(cè)定法》評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂的壓力分油量；根據(jù)《GB 7326-1987 潤(rùn)滑脂銅片腐蝕試驗(yàn)法》研究復(fù)配添加劑加入到潤(rùn)滑脂之后對(duì)銅片的腐蝕情況.

1.4 摩擦學(xué)性能

根據(jù)《SH/T 0202-1992 潤(rùn)滑脂極壓性能測(cè)定法(四球機(jī)法)》考察潤(rùn)滑脂的承載能力，得到最大無卡咬負(fù)荷PB值和燒結(jié)負(fù)荷PD值.利用德國(guó)Optimol公司的SRV-V微動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)添加劑的減摩抗磨性能進(jìn)行研究，試驗(yàn)選用球/盤摩擦副，上試球?yàn)橹睆?0 mm的GCr15鋼球，尺寸為Ф24.0 mm×8.0 mm的GCr15鋼塊作為下試塊，振動(dòng)頻率為25 Hz，振幅為1 mm，試驗(yàn)溫度為100 ℃，測(cè)試時(shí)間為30 min.摩擦系數(shù)通過試驗(yàn)機(jī)控制電腦進(jìn)行記錄.每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值作為最終試驗(yàn)結(jié)果.

通過MicroXAM公司的非接觸式三維表面輪廓儀檢測(cè)下試塊的磨損情況，計(jì)算磨損量.通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察下試塊磨損表面的微觀形貌照片，利用X射線電子能譜(EDS)研究磨斑內(nèi)部典型元素的成分及分布情況.通過X射線光電子能譜(XPS)對(duì)磨斑內(nèi)部元素的化學(xué)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)分析，選擇C 1s (284.8 eV)對(duì)譜圖進(jìn)行標(biāo)定.

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)合鋰基脂的基本理化性能

加入添加劑前后復(fù)合鋰基脂基本理化性能的對(duì)比情況列于表2中，從表2中可以發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)脂的滴點(diǎn)較高，說明其耐高溫性能比較優(yōu)越，具備在高溫工況下使用的潛力.對(duì)比可知，DMTD-12對(duì)復(fù)合鋰基脂的熱安定性影響最大，加入1% DMTD-12添加劑使復(fù)合鋰基脂的滴點(diǎn)降低了20 ℃；對(duì)于環(huán)烷酸鉍而言，即使是在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)(5%)時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)脂熱安定性影響也較??；當(dāng)環(huán)烷酸鉍與金屬減活劑復(fù)配之后，潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)都有一定程度的降低，但仍超過了300 ℃，仍表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性.

表2 潤(rùn)滑脂樣品的基本理化性能Table 2 The basic physicochemical properties of different grease samples

從錐入度測(cè)試結(jié)果可以看出，基礎(chǔ)脂的1/4錐入度為64.4/0.1 mm，屬于2號(hào)脂；加入添加劑后，錐入度變化較小，說明基礎(chǔ)脂的膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)影響較小.具體而言，加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的環(huán)烷酸鉍之后，隨著環(huán)烷酸鉍含量的增大，錐入度數(shù)值減小，潤(rùn)滑脂變硬.當(dāng)基礎(chǔ)脂中加入環(huán)烷酸鉍與金屬減活劑的復(fù)配添加劑之后，錐入度變化較小，說明復(fù)配添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂的膠體結(jié)構(gòu)影響較小.

從壓力分油測(cè)試結(jié)果可以看出：T551和DMTD-8對(duì)復(fù)合鋰基脂的壓力分油量影響較小，加入DMTD-12之后，壓力分油量略微減小.環(huán)烷酸鉍對(duì)壓力分油的影響較大，在四種質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的壓力分油量均小于基礎(chǔ)脂，這可能是環(huán)烷酸鉍強(qiáng)化了稠化劑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了壓力分油性能.在含有復(fù)配添加劑的潤(rùn)滑脂樣品中，三種體系的壓力分油量與基礎(chǔ)脂相當(dāng)，說明復(fù)配添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂壓力分油量的影響較小.

對(duì)環(huán)烷酸鉍和三種復(fù)配添加劑在潤(rùn)滑脂中對(duì)銅片的腐蝕性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖1所示，可以看出，含有環(huán)烷酸鉍的潤(rùn)滑脂涂抹的銅片邊緣有黑色的腐蝕區(qū)域，說明環(huán)烷酸鉍對(duì)銅具有一定的腐蝕性.當(dāng)環(huán)烷酸鉍與三種金屬減活劑復(fù)配之后，潤(rùn)滑脂對(duì)銅片的腐蝕性明顯降低，銅片表面呈現(xiàn)出深橙色，無黑色區(qū)域，通過對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)卡片，可以看出腐蝕等級(jí)為1b，這說明三種金屬減活劑均可以有效抑制環(huán)烷酸鉍對(duì)銅片的腐蝕.

Fig.1 The copper corrosion results (from left to right:3% BiNAP、3% BiNAP+1% T551、3% BiNAP+1% DMTD-8、3% BiNAP+1% DMTD-12)圖1 不同潤(rùn)滑脂的銅片腐蝕結(jié)果(從左往右依次是3% BiNAP、3% BiNAP+1% T551、3% BiNAP+1% DMTD-8、3% BiNAP+1% DMTD-12)

總體來說，三種復(fù)配添加劑配方對(duì)復(fù)合鋰基脂皂纖維結(jié)構(gòu)的熱安定性和膠體安定性影響較小，潤(rùn)滑脂的基本理化性能未發(fā)生明顯改變，此外，添加了復(fù)配添加劑的復(fù)合鋰基脂均表現(xiàn)出優(yōu)異的銅片腐蝕抑制性能.

2.2 潤(rùn)滑脂的極壓性能研究

通過標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法對(duì)含有不同添加劑的復(fù)合鋰基脂開展極壓性能研究，結(jié)果列于表3中.從結(jié)果可以看出，基礎(chǔ)脂的極壓性能較差，加入T551，當(dāng)T551質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，復(fù)合鋰基脂的PB值沒有變化，PD值略微提高；當(dāng)T551質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，PB值升高至392 N，PD值沒有變化，表明T551在基礎(chǔ)脂中能夠改善基礎(chǔ)脂的極壓性能，但是效果并不顯著.加入DMTD-8，當(dāng)DMTD-8質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，復(fù)合鋰基脂的PB值就達(dá)到了490 N，PD值達(dá)到了2 450 N，改善效果明顯優(yōu)于T551，當(dāng)DMTD-8質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加至1%，PB值繼續(xù)提升到784 N，PD值沒有繼續(xù)提升，這就說明DMTD-8能夠顯著提升復(fù)合鋰基脂的承載能力.加入DMTD-12，當(dāng)DMTD-12質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，復(fù)合鋰基脂的PB值高于添加相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的DMTD-8，但是PD值卻低于添加DMTD-8，當(dāng)DMTD-12質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，添加兩種添加劑的極壓效果相同，這說明DMTD-8和DMTD-12這兩種噻二唑衍生物類添加劑都具有優(yōu)異的極壓性能.當(dāng)加入環(huán)烷酸鉍質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，復(fù)合鋰基脂的PB值與基礎(chǔ)脂相同，但是PD值提高至1 960 N，增加環(huán)烷酸鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之后，PD值沒有變化，但是PB值逐漸增大，環(huán)烷酸鉍質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大至3%之后，PB值達(dá)到了最大值314 N，質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，PB值不再變化，可知環(huán)烷酸鉍單獨(dú)使用時(shí)的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是3%.

表3 潤(rùn)滑脂樣品的極壓性能測(cè)試結(jié)果Table 3 The extreme pressure test results of different grease samples

選用3%環(huán)烷酸鉍分別與1%的三種金屬減活劑進(jìn)行復(fù)配，考察復(fù)配添加劑的極壓性能.從表3中可以看出，添加3% BiNAP + 1.0% T551，復(fù)合鋰基脂的極壓性能與添加1.0% T551的效果相同，這說明環(huán)烷酸鉍與T551之間沒有極壓協(xié)同作用；而3% BiNAP分別與1% DMTD-8和1% DMTD-12進(jìn)行復(fù)配后作為添加劑時(shí)，復(fù)合鋰基脂的PB值都達(dá)到了784 N，PD值為3 087 N，雖然PB值沒有提升，但是PD值有了明顯的提升，明顯高于BiNAP單獨(dú)使用的效果.這說明環(huán)烷酸鉍與兩種噻二唑衍生物類的金屬減活劑在極壓性能方面具有優(yōu)異的協(xié)同作用.

2.3 潤(rùn)滑脂的減摩抗磨性能研究

對(duì)添加劑的高溫減摩抗磨性能進(jìn)行探究，基礎(chǔ)脂和復(fù)合鋰基脂的摩擦系數(shù)曲線和磨損量結(jié)果如圖2所示.在圖2中可以看出，基礎(chǔ)脂的摩擦系數(shù)最高.添加了3%環(huán)烷酸鉍之后，潤(rùn)滑脂摩擦系數(shù)曲線明顯降低，磨損量也有所降低，這說明環(huán)烷酸鉍在潤(rùn)滑脂中有一定的減摩抗磨效果；當(dāng)加入了1% T551之后，雖然摩擦系數(shù)曲線相比于基礎(chǔ)脂有一定程度的降低，但是曲線仍高于添加了環(huán)烷酸鉍的，磨損量要小于基礎(chǔ)脂和添加了環(huán)烷酸鉍的潤(rùn)滑脂；當(dāng)T551和環(huán)烷酸鉍復(fù)配之后，摩擦系數(shù)曲線與單獨(dú)添加環(huán)烷酸鉍的效果相同，磨損量也有一定程度的增大，平均摩擦系數(shù)沒有明顯的降低，這說明兩種復(fù)配添加劑在復(fù)合鋰基脂中使用時(shí)并沒有表現(xiàn)出協(xié)同潤(rùn)滑的效果.

Fig.2 The tribological properties of BiNAP, T551 and their compound additives: (a) friction coefficient curves;(b) wear volumes and average friction coefficient圖2 環(huán)烷酸鉍和T551復(fù)配后的摩擦學(xué)性能：(a)摩擦系數(shù)曲線；(b) 磨損量和平均摩擦系數(shù)

基礎(chǔ)脂中加入1% DMTD-8之后，試驗(yàn)前期摩擦系數(shù)較低，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，摩擦系數(shù)呈逐漸上升趨勢(shì)，且未達(dá)到穩(wěn)定值，但是摩擦系數(shù)始終小于只含有環(huán)烷酸鉍的潤(rùn)滑脂，同時(shí)磨損量相對(duì)較小，表現(xiàn)出較好的減摩抗磨性能；當(dāng)DMTD-8與環(huán)烷酸鉍復(fù)配使用后，復(fù)合鋰基脂的摩擦系數(shù)更小，且在整個(gè)試驗(yàn)過程中都更平穩(wěn)，磨損量值更小，如圖3所示.這說明DMTD-8與環(huán)烷酸鉍在復(fù)合鋰基脂中具有協(xié)同作用，表現(xiàn)出良好的減摩抗磨性能.

Fig.3 The tribological properties of BiNAP, DMTD-8 and their compound additives: (a) friction coefficient curve; (b) wear volume and average friction coefficient圖3 環(huán)烷酸鉍和DMTD-8復(fù)配后的摩擦學(xué)性能：(a) 摩擦系數(shù)曲線；(b) 磨損量和平均摩擦系數(shù)

基礎(chǔ)脂中加入1%的DMTD-12之后，在摩擦試驗(yàn)開始階段，出現(xiàn)了瞬態(tài)高摩擦現(xiàn)象，之后的試驗(yàn)過程中，摩擦系數(shù)較為平穩(wěn)，并且摩擦系數(shù)曲線逐漸與添加環(huán)烷酸鉍的曲線重合，添加DMTD-12和環(huán)烷酸鉍的復(fù)合鋰基脂的平均摩擦系數(shù)和磨損量也是相當(dāng)?shù)?當(dāng)二者復(fù)配使用時(shí)，復(fù)合鋰基脂的摩擦系數(shù)明顯比單獨(dú)使用的時(shí)候要低，摩擦系數(shù)曲線是比較平穩(wěn)的，平均摩擦系數(shù)和磨損量也是最小的，如圖4所示.說明二者復(fù)配使用時(shí)具有較好的減摩抗磨性能，表現(xiàn)出優(yōu)異的協(xié)同效應(yīng).

Fig.4 The tribological properties of BiNAP, DMTD-12 and their compound additives: (a) friction coefficient curves;(b) wear volumes and average friction coefficient圖4 環(huán)烷酸鉍和DMTD-12復(fù)配后的摩擦學(xué)性能：(a) 摩擦系數(shù)曲線；(b) 磨損量和平均摩擦系數(shù)

綜上所述，環(huán)烷酸鉍與苯并三氮唑類的金屬減活劑不具有潤(rùn)滑協(xié)同作用，與噻二唑類的金屬減活劑具有優(yōu)異的協(xié)同作用.

2.4 磨損表面表征

圖5所示為基礎(chǔ)脂和含有三種復(fù)配添加劑配方的潤(rùn)滑脂在摩擦試驗(yàn)之后的磨斑形貌照片和元素面分布圖，從圖5(a)中可以看出，基礎(chǔ)脂潤(rùn)滑下的磨損表面非常粗糙，有比較多的劃痕，說明基礎(chǔ)脂潤(rùn)滑效果較差，發(fā)生了嚴(yán)重的磨損.在圖5(b)中，基礎(chǔ)脂中加入了環(huán)烷酸鉍和T551的復(fù)配添加劑之后，磨斑表面的磨損情況并沒有改善，表面非常粗糙并且能夠看到有一些輕微的塑性變形，這說明環(huán)烷酸鉍和T551的復(fù)配添加劑對(duì)磨損情況改善效果不明顯.當(dāng)環(huán)烷酸鉍與兩種噻二唑類衍生物進(jìn)行復(fù)配之后作為添加劑，可以看到磨損表面明顯變得光滑，表面僅有一些較淺的磨痕，說明兩種噻二唑類衍生物與環(huán)烷酸鉍進(jìn)行復(fù)配之后，抗磨性能有明顯的提升.從磨斑的特征元素面分布圖中可以看出，在環(huán)烷酸鉍與噻二唑類衍生物復(fù)配添加劑作用下，磨損區(qū)域S和Bi元素有明顯的聚集現(xiàn)象，說明在摩擦過程中，生成了含有S和Bi的摩擦化學(xué)產(chǎn)物，并且在摩擦過程中起到了關(guān)鍵作用.

Fig.5 SEM micrographs and element mapping of worn surfaces lubricated by different grease samples: (a) KK-311;(b) 3% BiNAP +1% T551; (c) 3% BiNAP +1% DMTD-8; (d) 3% BiNAP+1% DMTD-12圖5 不同潤(rùn)滑脂的磨損表面SEM照片和元素面分布情況：(a) KK-311；(b) 3% BiNAP +1% T551；(c) 3% BiNAP +1% DMTD-8；(d) 3% BiNAP+1% DMTD-12

為了進(jìn)一步探究環(huán)烷酸鉍和兩種噻二唑衍生物發(fā)生協(xié)同效應(yīng)的作用機(jī)理，采用X射線光電子能譜(XPS)對(duì)兩種磨損表面的特征元素狀態(tài)進(jìn)行了表征，結(jié)果如圖6所示，其中對(duì)S和Bi元素的譜圖進(jìn)行了分峰擬合處理.可以看出，兩種復(fù)配添加劑的磨損表面元素峰基本相同，說明環(huán)烷酸鉍與兩種噻二唑衍生物的協(xié)同作用規(guī)律類似，生成了相似的摩擦化學(xué)產(chǎn)物.根據(jù)Fe 2p的峰和O 1s在529.8 eV附近的峰可以看出磨損表面含有Fe2O3等金屬氧化物.通過Li 1s在55.6 eV和O 1s在531.3 eV的峰可以推出磨損表面含有Li2O，應(yīng)該是潤(rùn)滑脂稠化劑在摩擦過程中產(chǎn)生的摩擦化學(xué)產(chǎn)物[20].在Bi 4f的譜圖中，可以看到Bi 4f5/2在164.7 eV的峰和Bi 4f7/2在159.5 eV的峰，在兩個(gè)峰之間還含有1個(gè)較小的S 2p峰.結(jié)合Bi 4f的峰和S 2s在225.5 eV的分峰擬合結(jié)果，表明表面含有Bi2S3，這就說明環(huán)烷酸鉍與噻二唑衍生物在摩擦過程中發(fā)生了摩擦化學(xué)反應(yīng)，生成了Bi2S3[20-21].通過Fe 2p的峰和S 2s在226.7 eV的峰，還可以推斷出FeS2的存在[20].綜上所述，含有復(fù)配添加劑潤(rùn)滑脂的磨損表面生成了一些摩擦化學(xué)產(chǎn)物，如Fe2O3、Li2O、FeS2和Bi2S3等，這些摩擦化學(xué)產(chǎn)物在摩擦過程中起到了減摩抗磨的效果，進(jìn)而在添加劑之間表現(xiàn)出協(xié)同效果.

Fig.6 XPS spectra of Fe 2p, Li 1s, O 1s, Bi 4f and S 2s on the worn surfaces lubricated by different grease samples圖6 不同油樣磨斑中元素Fe 2p、Li 1s、O 1s、Bi 4f 和 S 2s的XPS譜圖

3 結(jié)論

a.環(huán)烷酸鉍與三種金屬減活劑復(fù)配之后作為添加劑，對(duì)復(fù)合鋰基脂的基本理化性能影響較小，復(fù)配添加劑具有良好的銅片腐蝕抑制性能.

b.復(fù)配添加劑在復(fù)合鋰基脂中的極壓性能測(cè)試結(jié)果表明，環(huán)烷酸鉍與噻二唑類衍生物具有較好的協(xié)同作用，能夠顯著提升承載能力.

c.噻二唑衍生物與環(huán)烷酸鉍復(fù)配之后作為添加劑，能夠明顯降低基礎(chǔ)脂的摩擦系數(shù)和磨損量，表現(xiàn)出優(yōu)異的減摩抗磨性能，這種協(xié)同作用歸結(jié)于摩擦過程中生成的Fe2O3、Li2O、FeS2和Bi2S3等摩擦化學(xué)產(chǎn)物.

d.環(huán)烷酸鉍與噻二唑類金屬減活劑復(fù)配使用表現(xiàn)出良好的銅片腐蝕抑制性能，在承載能力和減摩抗磨性能上具有優(yōu)異的協(xié)同作用，能夠顯著提升潤(rùn)滑脂的綜合性能，在潤(rùn)滑油脂領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力.