張 鵬 強(qiáng)

(中鐵三局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，山西 晉中 030600)

架空導(dǎo)線承擔(dān)著電能傳輸任務(wù),是電網(wǎng)中的關(guān)鍵組成部分之一,其安全運(yùn)行是企業(yè)生產(chǎn)、居民生活的保障[1-2]。一般情況下,架空導(dǎo)線裸露于野外環(huán)境,運(yùn)行工況十分復(fù)雜,易導(dǎo)致故障頻發(fā)。研究表明[3-4],磨損和腐蝕是架空導(dǎo)線出現(xiàn)故障的主要原因。其中導(dǎo)線因風(fēng)力或其他外力引起振動(dòng),線股之間產(chǎn)生微幅滑移和交變應(yīng)力,從而造成磨損;導(dǎo)線腐蝕主要由環(huán)境中腐蝕性介質(zhì)的侵蝕而形成。磨損和腐蝕會(huì)導(dǎo)致架空導(dǎo)線內(nèi)阻增加、電暈增強(qiáng),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致線路斷裂,造成嚴(yán)重的安全事故。因此,增強(qiáng)架空導(dǎo)線耐磨損和抗腐蝕性能,是提高架空導(dǎo)線服役性能和可靠性的關(guān)鍵[5-6]。

架空導(dǎo)線的磨損和腐蝕都與線股之間的界面接觸狀態(tài)密切相關(guān),改善接觸界面處的潤(rùn)滑狀態(tài)和腐蝕抑制性能,可有效增強(qiáng)架空導(dǎo)線耐磨損和抗腐蝕性能,在這方面潤(rùn)滑脂顯現(xiàn)出巨大潛力,應(yīng)用潤(rùn)滑脂可對(duì)導(dǎo)線的線股間界面接觸行為進(jìn)行有效調(diào)控。國(guó)外對(duì)架空潤(rùn)滑脂的研究開展較早,歐盟和國(guó)際電工委員會(huì)分別于2002年和2011年發(fā)布了架空導(dǎo)線用潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)BS EN50326—2002和PD IEC61394—2011[7-8]。我國(guó)關(guān)于架空導(dǎo)線專用潤(rùn)滑脂的開發(fā)和應(yīng)用非常有限,一直將封存油脂或鋼絲繩潤(rùn)滑脂用于架空導(dǎo)線的防護(hù),但其性能遠(yuǎn)不能滿足架空導(dǎo)線惡劣工況需求[9]。因此,亟需研制一種兼具減摩抗磨和抗腐蝕性能的架空導(dǎo)線專用潤(rùn)滑脂,提高架空導(dǎo)線的耐磨損和抗腐蝕性能。

一般而言,潤(rùn)滑脂稠化劑分子中的金屬離子對(duì)潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油有催化氧化作用。聚脲型潤(rùn)滑脂稠化劑中不含金屬離子,因而避免了稠化劑對(duì)基礎(chǔ)油氧化反應(yīng)的催化作用。同時(shí),聚脲潤(rùn)滑脂具有較高的滴點(diǎn),較好的熱穩(wěn)定性、抗氧化性和抗水性等優(yōu)點(diǎn),適合用作架空導(dǎo)線防護(hù)潤(rùn)滑基礎(chǔ)脂[10-11]。潤(rùn)滑脂添加劑可以進(jìn)一步增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的性能。納米二氧化硅顆粒作為潤(rùn)滑脂添加劑已得到廣泛的應(yīng)用,其分散在潤(rùn)滑脂中可以在摩擦表面形成性能優(yōu)異的潤(rùn)滑保護(hù)膜,起到減摩抗磨作用[12-13];而聚苯胺是一種高分子聚合物,具有較好的抗腐蝕作用,同時(shí)也可以起到減摩抗磨作用[14-15]。近年來(lái),核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒作為潤(rùn)滑添加劑引起了科研工作者的極大興趣。核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的內(nèi)核與外殼通過(guò)物理和化學(xué)作用結(jié)合在一起,同時(shí)具有核材料和殼材料的優(yōu)勢(shì),因而表現(xiàn)出更好的性能[16-17]。

鑒于此,為了獲得性能優(yōu)異的架空導(dǎo)線防護(hù)潤(rùn)滑脂,本研究以聚脲潤(rùn)滑脂為基礎(chǔ)脂,同時(shí)制備核殼結(jié)構(gòu)的二氧化硅-聚苯胺納米顆粒用作潤(rùn)滑脂添加劑,詳細(xì)考察二氧化硅-聚苯胺納米顆粒對(duì)潤(rùn)滑脂理化性能、抗腐蝕性能及摩擦學(xué)性能的影響,并與二氧化硅納米顆粒性能進(jìn)行對(duì)比,深入分析核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的作用機(jī)理。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原 料

二氧化硅(粒徑60 nm)、苯胺、過(guò)硫酸銨、鹽酸溶液(濃度1 mol/L)、聚α-烯烴(PAO40)、二苯基甲烷二異氰酸酯、己二胺、十八胺、丙酮,均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 核殼結(jié)構(gòu)二氧化硅-聚苯胺的制備及表征

采用原位聚合法制備核殼結(jié)構(gòu)的二氧化硅-聚苯胺添加劑,具體步驟如下:首先,將10 g二氧化硅和1.6 g苯胺同時(shí)超聲分散于500 mL鹽酸溶液中,將3.92 g的過(guò)硫酸銨溶于200 mL的蒸餾水中;然后,將含有過(guò)硫酸銨的蒸餾水緩慢加入至含有二氧化硅和苯胺的鹽酸溶液中,并在室溫下反應(yīng)24 h;最后,將所得溶液過(guò)濾,用丙酮洗滌數(shù)次,再將過(guò)濾物在60 ℃下干燥12 h,即可得到核殼結(jié)構(gòu)二氧化硅-聚苯胺添加劑。利用掃描電子顯微鏡(SEM,SU8010型,日本HITACHI公司產(chǎn)品)和透射電鏡(TEM,HT7800型,日本HITACHI公司產(chǎn)品)觀察二氧化硅-聚苯胺的微觀形貌,利用X射線能譜儀(EDX,QUANTAX型,德國(guó)Bruker公司產(chǎn)品)表征添加劑典型元素分布情況,利用傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR,Nicolet iS5型,美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司產(chǎn)品)表征添加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

1.3 潤(rùn)滑脂的制備

首先,稱取一定量的十八胺和己二胺加入到PAO40基礎(chǔ)油中,加熱至80 ℃;再加入一定量的二苯基甲烷二異氰酸酯和PAO40基礎(chǔ)油,保持溫度為80 ℃反應(yīng)60 min;然后,緩慢加入少量蒸餾水,繼續(xù)反應(yīng)30 min;之后,將反應(yīng)溫度提高至150 ℃,保持30 min后自然冷卻至室溫,加入二氧化硅或所制備的核殼結(jié)構(gòu)二氧化硅-聚苯胺顆粒,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.0%,2.0%,3.0%,4.0%,5.0%,經(jīng)研磨得到潤(rùn)滑脂。

1.4 潤(rùn)滑脂性能測(cè)試

利用德國(guó)Bruker公司生產(chǎn)的UMT-3型往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂的摩擦學(xué)性能,摩擦副為球-盤形式。針對(duì)架空導(dǎo)線鋼芯線與鋁線接觸界面處磨損最嚴(yán)重的現(xiàn)象,摩擦副選擇鋼-鋁材質(zhì):上試件鋼球?yàn)镚Gr15材質(zhì),直徑為10 mm、硬度為610 HV;下試件底盤為2024材質(zhì)鋁塊,尺寸為30 mm×30 mm×5 mm,硬度為160 HV。每次試驗(yàn)前在摩擦副間涂加約0.5 g潤(rùn)滑脂,試驗(yàn)溫度為室溫,試驗(yàn)時(shí)間為30 min,試驗(yàn)載荷為20,30,40,50 N,鋼球往復(fù)滑動(dòng)相對(duì)速率為20,40,60,80 mm/s。試驗(yàn)結(jié)束后,用帶有刻度標(biāo)尺的光學(xué)顯微鏡(CX43型,日本Olympus公司產(chǎn)品)測(cè)量鋁盤磨痕寬度,用SEM觀察鋁塊上磨痕的微觀形貌,試驗(yàn)過(guò)程中加速電壓為12 kV,電流束為7.5 nm;用X射線光電子能譜儀(PHI-5702型,美國(guó)American Institute of Physics Electronic Company產(chǎn)品)分析摩擦表面的化學(xué)成分,以Mg Kα射線為激發(fā)源,C1s結(jié)合能284.6 eV為內(nèi)標(biāo)。

分別依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3498和GB/T 269測(cè)試潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)和錐入度;利用銅片腐蝕試驗(yàn)考察潤(rùn)滑脂的腐蝕性能,試驗(yàn)溫度為100 ℃,試驗(yàn)時(shí)間168 h。

2 結(jié)果與分析

2.1 掃描電鏡與紅外光譜分析

利用SEM和TEM觀察二氧化硅-聚苯胺的微觀形貌,利用EDX表征二氧化硅-聚苯胺顆粒典型元素(N和Si)的面分布情況,利用傅里葉變換紅外光譜表征添加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu),結(jié)果如圖1所示。由圖1(a)顆粒的SEM照片可知,所制固體添加劑顆粒近似于球形,粒徑為80～100 nm;由顆粒的TEM和EDX表征結(jié)果可以確定,所制添加劑具有典型的核殼結(jié)構(gòu)。由圖1(b)可以看出,聚苯胺分子中醌環(huán)和苯環(huán)的特征峰分別出現(xiàn)于波數(shù)1 561 cm-1和1 485 cm-1處,同時(shí)波數(shù)1 301 cm-1處的特征峰歸屬于醌環(huán)和苯環(huán)上C—N鍵的伸縮振動(dòng),波數(shù)1 120 cm-1和799 cm-1處的特征峰歸屬于醌環(huán)和苯環(huán)上C—H的彎曲振動(dòng),這些結(jié)果與文獻(xiàn)[15-16]所報(bào)道的一致,表明二氧化硅顆粒表面形成了由聚苯胺組成的外殼。圖1試驗(yàn)結(jié)果表明成功制備了球形核殼結(jié)構(gòu)的二氧化硅-聚苯胺添加劑。

2.2 納米添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂理化性能的影響

在聚脲基礎(chǔ)脂中,分別添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的二氧化硅納米顆?；蚝铣啥趸?聚苯胺核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒,測(cè)定其理化性能參數(shù),結(jié)果如表1所示。從表1可以看出,添加不同量的納米顆粒添加劑后,所有潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)均高于270 ℃,兩種添加劑的加入對(duì)聚脲潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)均無(wú)明顯影響,這是因?yàn)闈?rùn)滑脂的滴點(diǎn)主要由稠化劑的纖維結(jié)構(gòu)決定,而納米顆粒添加劑分散于聚脲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,對(duì)滴點(diǎn)影響很小;隨著納米顆粒添加劑含量的增加,潤(rùn)滑脂的錐入度輕微降低,這主要是因?yàn)榧{米添加劑通常具有相對(duì)較大的比表面積,當(dāng)加入潤(rùn)滑脂中,能夠吸附潤(rùn)滑脂中游離的基礎(chǔ)油,增加潤(rùn)滑脂的稠度。

在聚脲基礎(chǔ)潤(rùn)滑脂中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的二氧化硅或二氧化硅-聚苯胺納米添加劑,測(cè)定制得潤(rùn)滑脂樣品的銅片腐蝕性能,結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出,3種潤(rùn)滑脂銅片腐蝕試驗(yàn)后的銅片均出現(xiàn)了一定的腐蝕現(xiàn)象,其中,添加二氧化硅-聚苯胺納米顆粒的潤(rùn)滑脂抑制銅片腐蝕的性能較好,銅片的腐蝕相對(duì)輕微。這可能是因?yàn)榫郾桨肪哂邢鄬?duì)較高的腐蝕電位,因而表現(xiàn)出較好的“鈍化作用”,當(dāng)與金屬表面接觸時(shí),可以將金屬的腐蝕電位提高至鈍化區(qū)域,并在金屬表面形成致密的鈍化膜,從而降低金屬的腐蝕速率[13-14]。

圖2 不同潤(rùn)滑脂的銅片腐蝕試驗(yàn)照片

2.3 納米添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂摩擦學(xué)性能的影響

在聚脲基礎(chǔ)脂中,分別添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化硅或二氧化硅-聚苯胺添加劑制得含納米顆粒添加劑的潤(rùn)滑脂樣品,測(cè)定潤(rùn)滑脂樣品在載荷20 N、滑動(dòng)速率80 mm/s條件下鋼-鋁摩擦副間的平均摩擦因數(shù)及其鋁盤磨痕寬度,結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出,與聚脲基礎(chǔ)脂相比,兩種納米顆粒添加劑的加入均可以顯著降低潤(rùn)滑脂樣品的平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度,表明兩種添加劑均具有較好的減摩抗磨性能。同時(shí),隨著添加劑含量的增加,潤(rùn)滑脂的平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度均先減小、后增大;當(dāng)添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí),潤(rùn)滑脂的平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度均達(dá)到最小值,其中,相比于二氧化硅顆粒,二氧化硅-聚苯胺顆粒添加劑的減摩抗磨效果更優(yōu),將潤(rùn)滑脂平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度分別比基礎(chǔ)脂降低了26.8%和38.5%,表明固體添加劑的含量對(duì)減摩抗磨效果具有重要影響:當(dāng)含量過(guò)低時(shí),添加劑在摩擦過(guò)程中無(wú)法形成有效的潤(rùn)滑保護(hù)膜,導(dǎo)致抗磨減摩效果有限;當(dāng)含量過(guò)高時(shí),固體添加劑在潤(rùn)滑劑中容易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,導(dǎo)致摩擦過(guò)程中磨損表面易發(fā)生磨粒磨損。由上述分析可知,兩種添加劑的最優(yōu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為3%,因此,在以下不同載荷和滑動(dòng)速率下的摩擦試驗(yàn)中,潤(rùn)滑脂中的納米顆粒添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為3%。

圖3 添加劑含量對(duì)潤(rùn)滑脂摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度的影響■—添加二氧化硅潤(rùn)滑脂; ●—添加二氧化硅-聚苯胺潤(rùn)滑脂

圖4為含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%納米二氧化硅或二氧化硅-聚苯胺添加劑的潤(rùn)滑脂樣品在不同載荷下的平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度,試驗(yàn)滑動(dòng)速率為80 mm/s。從圖4可以看出:隨著載荷的增大,所有潤(rùn)滑脂樣品的平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度均呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),這可能是由于載荷增大導(dǎo)致摩擦副接觸區(qū)域應(yīng)力增大,使摩擦區(qū)域發(fā)生了更為劇烈的摩擦行為;同時(shí),不同載荷下,添加二氧化硅-聚苯胺潤(rùn)滑脂的平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度始終低于基礎(chǔ)脂和添加二氧化硅的潤(rùn)滑脂,表明添加二氧化硅-聚苯胺的潤(rùn)滑脂在多種載荷下均具備較好的減摩抗磨性能。

圖4 載荷對(duì)潤(rùn)滑脂摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度的影響■—聚脲基礎(chǔ)脂; ●—添加二氧化硅潤(rùn)滑脂; ▲—添加二氧化硅-聚苯胺潤(rùn)滑脂。圖5同

圖5為鋼球不同滑動(dòng)速率下潤(rùn)滑脂的平均摩擦因數(shù)和鋁盤的磨痕寬度。其中,添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%,載荷為50 N。從圖5可知,滑動(dòng)速率對(duì)潤(rùn)滑脂的減摩抗磨性能有一定影響,潤(rùn)滑脂平均摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度隨著鋼球滑動(dòng)速率的增大而逐漸增大,這是因?yàn)榛瑒?dòng)速率增大會(huì)造成摩擦副接觸區(qū)產(chǎn)生更多熱量,導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜的厚度和承載能力降低。同時(shí),當(dāng)滑動(dòng)速率分別為40 mm/s和60 mm/s時(shí),添加二氧化硅-聚苯胺和添加二氧化硅的潤(rùn)滑脂摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度相近;當(dāng)滑動(dòng)速率為20 mm/s和80 mm/s時(shí),添加二氧化硅-聚苯胺潤(rùn)滑脂表現(xiàn)出更加優(yōu)異的減摩抗磨性能,其原因可能是:在20 mm/s滑動(dòng)速率下,與硬質(zhì)納米二氧化硅相比,二氧化硅-聚苯胺顆粒外層相對(duì)柔軟的聚苯胺層更易適應(yīng)磨損表面形貌,從而填充到摩擦表面的凹痕中,改善摩擦副的潤(rùn)滑性能;在80 mm/s滑動(dòng)速率下,摩擦行為相對(duì)劇烈,二氧化硅-聚苯胺添加劑表層柔軟的聚苯胺層更容易被摩擦撕裂成碎片,從而對(duì)摩擦表面的細(xì)微磨痕進(jìn)行“修補(bǔ)”。因此,相比于納米二氧化硅添加劑,二氧化硅-聚苯胺添加劑可充分利用其核殼結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì),而表現(xiàn)出更加優(yōu)異的協(xié)同潤(rùn)滑作用。

圖5 滑動(dòng)速率對(duì)潤(rùn)滑脂摩擦因數(shù)和鋁盤磨痕寬度的影響

2.4 摩擦表面分析

圖6為3種潤(rùn)滑脂摩擦試驗(yàn)后鋁盤摩擦表面的微觀形貌,試驗(yàn)載荷為50 N,滑動(dòng)速率為80 mm/s。圖6(a)可以看出,聚脲基礎(chǔ)脂潤(rùn)滑下的鋁盤摩擦表面非常粗糙,出現(xiàn)了大量的磨痕,表明在摩擦過(guò)程中鋁盤摩擦表面發(fā)生了劇烈的磨損現(xiàn)象。相比于圖6(a),可以發(fā)現(xiàn)圖6(b)和(c)所示的鋁盤摩擦表面相對(duì)光滑,僅出現(xiàn)了較淺的磨痕和少量的剝落區(qū)域,表明二氧化硅和二氧化硅-聚苯胺兩種添加劑均有效提高了潤(rùn)滑脂的抗磨效果,這也與前文圖3-5所示試驗(yàn)結(jié)果相吻合。

圖6 3潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑下的鋁盤摩擦表面微觀形貌

為了進(jìn)一步探索二氧化硅-聚苯胺添加劑的減摩抗磨機(jī)理,采用X射線光電子能譜儀對(duì)鋁盤摩擦表面的典型元素進(jìn)行分析,結(jié)果如圖7所示。由圖7可知:Al2p的XPS譜在結(jié)合能73.6 eV處出現(xiàn)了明顯的特征峰,歸屬于氧化鋁;O1s在結(jié)合能530.1 eV和530.6 eV處有明顯的特征峰,歸屬于金屬氧化物或碳氧化合物;Si2p在結(jié)合能101.4 eV處的特征峰位歸屬于二氧化硅;N1s在結(jié)合能400.2 eV處出現(xiàn)了相對(duì)較寬的特征峰,歸屬于氮氧化合物;Si2p和N1s的XPS譜圖結(jié)果表明在摩擦過(guò)程中二氧化硅-聚苯胺添加劑能夠在接觸應(yīng)力的作用下在鋁盤摩擦表面形成潤(rùn)滑保護(hù)膜,從而增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的減摩抗磨性能。

圖7 鋁盤摩擦表面典型元素的XPS圖譜

相關(guān)試驗(yàn)表明核殼結(jié)構(gòu)二氧化硅-聚苯胺作為聚脲潤(rùn)滑脂添加劑可以表現(xiàn)出優(yōu)異的減摩抗磨性能,其摩擦學(xué)作用機(jī)理可以從以下幾個(gè)方面闡述:①二氧化硅-聚苯胺添加劑在二氧化硅外層包覆相對(duì)柔軟的聚苯胺層,有利于固體添加劑適應(yīng)磨損表面形貌,同時(shí)在外加載荷的作用下,表層柔軟的聚苯胺層也可以被撕裂成碎片,填充到接觸表面的溝槽和凹坑,這個(gè)過(guò)程可以有效“修補(bǔ)”摩擦表面,降低接觸表面粗糙度,從而改善摩擦副的摩擦學(xué)性能[18-19];②球形固體添加劑在摩擦過(guò)程中可以有效發(fā)揮“滾動(dòng)效應(yīng)”,將摩擦副之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,大幅降低摩擦副間的剪切應(yīng)力,從而減弱摩擦副的摩擦和磨損[20];③隨著添加劑外部較為柔軟的聚苯胺殼層逐漸破裂,更多的二氧化硅內(nèi)核直接參與表面摩擦過(guò)程,在摩擦表面局部高溫作用下,二氧化硅可能處于熔化、半熔化或燒結(jié)狀態(tài),同時(shí)在壓力作用下,這些二氧化硅顆粒可以在摩擦表面形成具有自修復(fù)作用的潤(rùn)滑保護(hù)膜,從而增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的減摩抗磨性能[21-22]?；谝陨隙喾N減摩抗磨機(jī)制的協(xié)同作用,二氧化硅-聚苯胺作為聚脲潤(rùn)滑脂添加劑表現(xiàn)出優(yōu)異的減摩抗磨性能。

2.5 自制架空導(dǎo)線潤(rùn)滑脂與市場(chǎng)同類潤(rùn)滑脂的比較

對(duì)比自制架空導(dǎo)線的防護(hù)潤(rùn)滑脂和兩種市售同類潤(rùn)滑脂的理化性能、防腐性能和摩擦學(xué)性能,結(jié)果如表2所示。由表2可以看出:3種潤(rùn)滑脂都具有較高的滴點(diǎn)(>250 ℃)、相似的錐入度和較好的抗腐蝕性能;自制的架空導(dǎo)線防護(hù)潤(rùn)滑脂具有相對(duì)較低的平均摩擦因數(shù)和磨痕寬度,說(shuō)明其具有更好的減摩、抗磨性能。

表2 自制架空導(dǎo)線防護(hù)潤(rùn)滑脂與市售同類產(chǎn)品的性能比較

綜上可知,添加二氧化硅-聚苯胺納米顆粒添加劑的潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的抗腐蝕性能和摩擦學(xué)性能,可以用作架空導(dǎo)線防護(hù)潤(rùn)滑脂,增強(qiáng)架空導(dǎo)線的抗腐蝕和耐磨損性能,延長(zhǎng)架空導(dǎo)線的使用壽命。

3 結(jié) 論

(1)基于原位聚合法,制備了核殼結(jié)構(gòu)二氧化硅-聚苯胺添加劑,該添加劑為球形,粒徑為80～100 nm。

(2)銅片腐蝕試驗(yàn)表明二氧化硅-聚苯胺作為聚脲潤(rùn)滑脂添加劑,可以有效提高抗腐蝕性能;摩擦學(xué)試驗(yàn)表明二氧化硅-聚苯胺潤(rùn)滑脂在不同載荷和滑動(dòng)速率下均表現(xiàn)出優(yōu)異的減摩抗磨性能,其中,當(dāng)二氧化硅-聚苯胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí),潤(rùn)滑脂的減摩抗磨效果最優(yōu)。

(3)摩擦表面分析表明二氧化硅-聚苯胺添加劑優(yōu)異的摩擦學(xué)性能主要決定于“修補(bǔ)效應(yīng)”、“滾動(dòng)效應(yīng)”、表面潤(rùn)滑保護(hù)膜等多種減摩抗磨機(jī)制的協(xié)同作用。

(4)鑒于較好的抗腐蝕效果和優(yōu)異的減摩抗磨性能,二氧化硅-聚苯胺潤(rùn)滑脂可以作為架空導(dǎo)線防護(hù)潤(rùn)滑脂,增強(qiáng)架空導(dǎo)線的抗腐蝕和耐磨損性能。