生物质燃油碳烟的组成和结构以及摩擦学特性研究

用自制碳烟捕集装置收集了生物质燃油碳烟（Bio-fuelsoot，简称BS），采用四球摩擦磨损试验机考察了BS对液体石蜡（Liquidparaffin，简称LP）摩擦学特性的影响，借助扫描电镜/能谱仪、X射线光电子能谱仪、高分辨透射电镜、X射线衍射仪等分析了BS的组成、结构及摩擦学作用机理.结果表明：BS由平均粒径约40nm的球形颗粒组成链状团聚体，主要成分为无定型碳和氧，并含少量石墨烯微晶，且其氧含量高于柴油碳烟.随着BS在LP中添加质量百分数的增大，最大无卡咬负荷先增大后减小，钢球平均磨斑直径呈线性增大，而平均摩擦系数先稍有减小后趋于增大.就摩擦学作用机理而言，一方面，BS中的含氧官能团使BS在摩擦过程中易于吸附到摩擦表面，影响边界润滑膜的作用；另一方面，BS引起磨粒磨损和腐蚀磨损，使得摩擦表面的金属氧化膜在摩擦过程中易脱落成磨粒，从而加剧磨损.