| 离子液体的原位合成及其摩擦学性能研究 | |
| 宋增红 | |
| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 梁永民 ; 刘维民 |
| 2014-05-28 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Department | 固体润滑国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 物理化学 |
| Keyword | 离子液体 “原位” 功能化 环境友好 减摩抗磨 Ionic Liquid "in Situ" Functionalize Environmental-friendly Friction-reducing And Anti-wear |
| Abstract | 自2001年离子液体首次在摩擦学领域得到应用以来，对其作为新型润滑剂的研究至今方兴未艾。研究结果表明，离子液体润滑剂不但具有较高的热稳定性、较宽的温度适用范围，而且具有极好的减摩抗磨性能。然而，在离子液体润滑剂的研究过程中人们还是遇到了一些关键性的问题，如合成步骤复杂、原料价格昂贵、对金属基底具有腐蚀性及在基础油中溶解性差等，这大大限制了它的实际应用。为了解决以上问题，本论文提出了在基础油、脂中“原位”合成离子液体润滑剂的概念，这在降低离子液体润滑剂成本、提高其在基础油中的溶解性以及解决其腐蚀性问题等方面有了重大突破。在此基础之上，我们对低成本绿色离子液体润滑剂的合成及应用也进行了初步探索。具体研究内容和结果如下： 1. 采用一步法在基础油、脂中“原位”合成了多种离子液体润滑油、脂添加剂，用SRV-IV摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。实验结果表明该合成方法能够大幅度降低离子液体的生产成本，并且这些离子液体显示出了优于传统咪唑类离子液体的减摩抗磨性能。 2. 合成了一类均三嗪和环三磷腈基团功能化的锂离子液体 L-C3N3 和 L-P3N3，考察了其在200 ℃时作为基础油的摩擦学性能，并研究了杂环基团对摩擦学性能的影响。实验结果表明杂环基团的引入有助于降低离子液体的腐蚀性、提高抗磨性；此外，该类离子液体还可以在多烷基环戊烷(MACs)中“原位”形成并用作添加剂，且能有效地提高MACs 的承载能力。 3. 在MACs中“原位”合成了含有苯并三氮唑基团的抗腐蚀性锂离子液体。实验结果表明该类离子液体在 MACs 中具有较好的溶解性和抗腐蚀性；其作为MACs 的添加剂对钢/钢摩擦副具有优异的减摩抗磨性能。 4. 设计制备了一系列无氟离子液体润滑剂，并研究了其对各种摩擦副的润滑性能。研究发现这些离子液体都具有优异的水解稳定性、对金属基底无腐蚀性且表现出优异的润滑效果；此外，制备此类离子液体的原料易得、工艺简单、成本远远低于传统离子液体；其阴阳离子均具有一定的生物相容性、低毒性，是易生物降解的环境友好型绿色润滑剂。 |
| Subject Area | 材料科学与物理化学 |
| Funding Project | 空间润滑材料组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/6756 |
| Collection | 固体润滑国家重点实验室（LSL） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 宋增红. 离子液体的原位合成及其摩擦学性能研究[D]. 中国科学院大学,2014. |
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| 201447宋增红.pdf（7831KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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