离子液体的合成及其摩擦学性能的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 姚美焕 |
| 学位类别 | 理学博士 |
| 答辩日期 | 2010-05-14 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 梁永民 ; 夏延秋 |
| 关键词 | 离子液体 摩擦 磨损 高温 添加剂 Ionic liquid Friction Wear High temperature Additive |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | 本论文设计制备了几个系列的离子液体，考察了离子液体作为基础油和添加剂的性能，并研究了离子液体的结构和摩擦学性能之间的关系，得到了以下主要结论： 1. 合成了咪唑环二位带有甲基保护的单阳离子和双阳离子离子液体润滑剂，考察了该离子液体在250 ℃时的摩擦学性能。结果表明：阴离子为二（三氟甲基磺酰胺）的2-甲基咪唑类离子液体具有非常好的高温减摩抗磨性能。烷基链连接的双离子液体的摩擦学性能要明显优于醚链连接的双离子液体，同时连接链长度的减短有利于离子液体摩擦学性能的提高。 2. 合成了一系列长链的1,3-双烷基咪唑离子液体，考察了其在室温和150 ℃时的摩擦学性能，研究了离子液体咪唑环上取代基的链长和摩擦学性能的之间的关系。实验结果显示：长链的离子液体特别是在高温高载的条件下具有非常优异的减摩抗磨性能，这种优异的性能是由高质量的反应膜和非常有序的吸附膜共同作用的结果。 3. 合成了一系列萘基功能化的离子液体，用核磁共振表征了其结构，对其黏度、密度、热性能等物理化学性质进行了研究。考察了1-萘甲基-3-丁基咪唑二（三氟甲基磺酰胺）离子液体和1-萘甲基-3-辛基咪唑二（三氟甲基磺酰胺）离子液体的摩擦学性能，并与烷基萘和普通的1-甲基-3-己基咪唑离子液体进行对比。结果表明，萘基功能化的离子液体作为钢/铝和钢/铜等软金属摩擦副的润滑剂时表现出非常好的抗磨性能，其抗磨能力比烷基萘和普通离子液体提高1~2个数量级。 4. 设计制备了几种相同阳离子不同阴离子的双咪唑离子液体，考察了室温下其作为聚乙二醇的添加剂时对钢/钢摩擦副摩擦学性能的影响。结果显示，含NTf2- 和BF4-阴离子的离子液体能有效地降低基础油的摩擦系数和磨损体积。NTf2-类离子液体作为聚乙二醇基础油的添加剂具有非常好的抗磨性能，当离子液体C10(m2im)2NTf2的添加浓度为2 %时，抗磨能力比基础油提高几十倍，当添加剂的浓度增加到3 %时，离子液体C10(m2im)2NTf2已经在摩擦副表面形成一层稳定的保护膜，进一步增加添加剂的浓度对体系摩擦学性能的影响不大。 |
| 学科主题 | 材料化学 |
| 公开日期 | 2012-11-07 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/1694]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姚美焕. 离子液体的合成及其摩擦学性能的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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