离子液体增强润滑脂导电性的阻抗谱研究

离子液体增强润滑脂导电性的阻抗谱研究

        离子液体（ILs），通常定义为在100摄氏度以下以液体形式存在的有机盐，在各种工业应用中越来越受欢迎[2]。离子液体由离散离子组成，通过阳离子和阴离子的智能组合表现出可调的性质。IL的特性，如不易挥发、不易燃和低熔点，使其成为开发新型润滑剂的一个很有前途的选择。据报道，一些离子液体可以改善润滑，既可以作为纯润滑剂，也可以作为添加剂。此外，离子液体由离解的离子组成，有望通过润滑剂膜提供导电途径[8]。近年来，随着电动交通（e-mobile）的发展，这种可能性变得越来越重要，据报道，人们对电流通过、循环电流和静电放电引起的轴承损坏进行了广泛的研究。据报道，电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）中约40%的电机故障是由轴承过早故障引起的，主要是由于复杂的轴电压和轴承电流。当电压积累超过带电摩擦学接触中绝缘润滑膜的击穿电位时，会发生高能放电，这可能会导致灾难性的表面损伤。一些润滑剂已被证明在电场的存在下会发生化学变化和分解，导致钢轴承表面腐蚀。使用导电润滑剂是确定的缓解（如果不能消除的话）这些问题的措施之一。其他措施可以是摩擦表面的绝缘和机器部件的接地。

        离子液体（ILs）已成为开发新型润滑剂的可行解决方案，既可以作为纯润滑剂，也可以作为润滑剂添加剂。由于存在离散离子，离子液体有可能提供导电润滑剂，这是开发与现代电子驾驶条件兼容的润滑剂系统的可行策略。然而，这需要对润滑剂的电性能进行表征，鉴于其复杂的结构，这是开发导电润滑脂的瓶颈。Akepati Bhaskar Reddy教授研究团队介绍了一种电化学阻抗谱测量方法来评估润滑脂样品的电学性能。与常用的电导率仪相比，该方法通过其多频交流（AC）阻抗方法，可以有效区分体积和样品电极界面对测量电响应的单独贡献。润滑脂样品的阻抗谱是使用具有平行板电极的电化学电池获得的，该电池安装在温度控制的电池架上并与恒电位仪耦合。通过将阻抗数据拟合到相关等效电路来提取润滑脂的体积电导率。评估了掺杂离子液体的锂复合润滑脂的整体导电性，并将其与含有传统导电添加剂（铜粉和导电炭黑）的润滑脂进行了比较。对温度相关电导率的分析揭示了不同添加剂的导电机理截然不同。对于掺有离子液体的润滑脂，与纯离子液体的电导率进行比较表明，除了离子解离之外，离子与不同润滑脂成分（基础油、增稠剂）的相互作用对定义润滑脂的电导率至关重要。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775723019593