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随着人们对环境问题的日益重视,发展对环境无害可生物降解的润滑油引起了国内外学者的重视。目前公认的润滑剂的生物降解过程有三种,分别是酯的水解、长碳链氢化合物的-氧化和芳烃氧化开环。本文选择公认的降解性能最好的合成酯作为基础油,松树科和农作物两类植物中植物叶片表面蜡质层的提取物作为添加剂,通过气质联用仪(GC-MS)对提取的添加剂进行成分分析,选用高速往复摩擦磨损试验机考察添加剂对钢-铝、钢-钢和钢-铜摩擦副下的摩擦磨损性能,用尼康光学显微镜(Nikon-LV150N)观察磨痕表面形貌,为了更好的得出摩擦表面的润滑机理,利用飞行质谱(SIMS)对磨痕表面进行离子成分分析,得出结论如下:1)提取了小麦、玉米和高粱三种农作物植物和红松、落叶松、樟子松、云杉松科叶表蜡质,几种植物叶表蜡质作为润滑油添加剂均起到了一定的减摩抗磨作用。在钢-铝摩擦副下,几种植物叶表蜡质起到的润滑性能最优,减摩性能提高50%左右;两种云杉和小麦叶表蜡质抗磨性最优;在钢-钢摩擦副下,各种植物表现出的摩擦学性能有一定的差别,其中松树科的减摩抗磨性优异;在钢-铜摩擦副下,几种植物叶表蜡质起到了一定的减摩性,但起到的抗磨性较差。2)通过气质联用(GC-MS)对松树科植物表面蜡质成分的分析得出,夏季采集的实验样本樟子松叶表蜡质成分较为复杂,主要含量为酯类(47%)和醇类(17%),其它种类松树样本均为秋季采集,叶表蜡质成分较为单一,主要成分含量为醇类(50%左右)和烷类(15%左右)。通过飞行质谱分析(SIMS)可以观察到磨痕表面阴阳离子浓度的变化,发现表面的自由离子(Al+;Fe+)的数量减少了三倍,长链烃类物质减少,短链烃类物质浓度增加。结合气质联用(GC-MS)对蜡质成分的分析和飞行质谱(SIMS)对磨痕表面的成分分析,可以得出植物叶表蜡质作为添加剂时起到减摩抗磨的润滑机理是蜡质成分中的极性物质与金属表面分子形成吸附膜或反应膜,从而起到了减摩抗磨的作用,但由于不同植物叶表蜡质所含成分浓度有很多大的区别,因此起到的效果也有一定的差别。3)通过ANSYS分析软件对摩擦磨损过程进行仿真,仿真过程包括随时间变化产生的磨损量,并仿真分析了磨损表面的应力及应变,通过公式建立了磨损体积的分析模型,结合有限元的分析结果可以使我们更好的了解磨损机理。