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润滑油高温摩擦过程的在线红外光谱研究

润滑油在高温摩擦工况条件下，热、氧及摩擦等多因素耦合作用使其化学结构持续动态变化，进而导致润滑性能退化衰变。为深层次理解润滑油高温摩擦过程结构的动态演变及其与润滑性能衰变之间的内在联系，本文设计研制了基于高温低速四球摩擦试验机与红外光谱仪联用的润滑油摩擦学性能与结构在线测试系统，实现了摩擦过程中对润滑油及其添加剂化学结构变化的持续表征。以矿物油、聚α烯烃油、酯类油及其抗氧剂为研究对象，基于所构建的测试系统，在线采集试验油样在高温摩擦过程中的红外光谱数据，根据特征官能团振动峰信息，分析润滑油及其抗氧剂在摩擦过程中化学结构变化和氧化产物类型，探究润滑油高温摩擦过程中摩擦系数变化与化学结构演变之间的内在联系。试验数据表明，红外光谱的变化可精确表征高温摩擦过程中润滑油结构变化以及抗氧添加剂的影响，摩擦系数变化与润滑油结构变化具有对应性。