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硝酸和油酸协同改性对煤间接液化柴油碳烟的摩擦学特性影响

用自制的碳烟捕集装置燃烧煤间接液化柴油并收集其碳烟（F-T DS）。用硝酸和硝酸-油酸对F-T DS进行修饰得到硝酸改性煤间接液化柴油碳烟（F-T DS-N）和硝酸-油酸协同改性煤间接液化柴油碳烟（F-T DS-NO）。采用四球摩擦磨损试验机考察F-T DS、F-T DS-N和F-T DS-NO作为添加剂时对10^#白油润滑性能的影响。通过FTIR、X射线光电子能谱仪、激光拉曼光谱仪、X 射线衍射仪、SEM、TEM、纳米粒度及Zeta电位仪等分析了三种碳烟的组成、结构、形貌及摩擦学机理。结果表明：F-T DS经过硝酸改性后无序化程度降低，但油溶性较差，经过油酸的进一步修饰，表面接枝了亲油性基团，油溶性提高；三种碳烟在正庚烷中的团聚粒径分别为762.3 nm、215.8 nm和142.5 nm；随着F-T DS、F-T DS-N和F-T DS-NO在10^#白油中添加量的增加，平均摩擦系数（AFC）均为先减小后增大，分别在添加量为0.8 wt%、0.4 wt%和0.8 wt%时最小，最小AFC分别为0.059、0.057和0.046；平均磨斑直径（AWSD）也是先减小后增大，分别在添加质量分数0.8 wt%、0.4 wt%和0.8 wt%时达到最小，最小AWSD分别为0.486 mm、0.506 mm和0.429 mm；综合AFC和AWSD分析，F-T DS-N由于油溶性较差，减摩抗磨效果有限，对其进一步用油酸修饰后减摩抗磨效果提高，AFC较白油降低42.5%，AWSD较白油降低32.33%，明显改善了10^#白油的润滑性能，F-T DS-NO可作为有潜力的煤制油基碳润滑材料。