油溶性ZnO和CeO2納米微粒的制備及其作為多功能潤滑油添加劑的研究.pdf

1、氧化物作為潤滑油添加劑能顯著提高潤滑基礎(chǔ)油的摩擦學(xué)性能，因此研究氧化物在摩擦學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。由于氧化物納米微粒容易發(fā)生團(tuán)聚，使其在基礎(chǔ)油中溶解性較差，限制了其應(yīng)用。為了解決該問題，本文采用原位表面修飾技術(shù)制備了油溶性ZnO和CeO2納米微粒，考查了ZnO和CeO2納米微粒在三種基礎(chǔ)油中（癸二酸二異辛酯DIOS、聚α-烯烴PAO和液體石蠟LP）的摩擦學(xué)性能，研究了ZnO和CeO2納米微粒在基礎(chǔ)油中的摩擦機(jī)制，探究了ZnO和CeO2納

2、米微粒的抗氧性能。此外我們采用熱解法制備了LP為溶劑油胺修飾CeO2納米微粒，考察了其在LP中的摩擦學(xué)性能。
　　(1)ZnO納米微粒的制備及其作為多功能潤滑油添加劑的研究
　　通過原位表面修飾技術(shù)制備了平均粒徑為4.0 nm油酸修飾ZnO納米微粒。利用X射線衍射儀（XRD）、透射電鏡（TEM）、傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）等分析了產(chǎn)物的相組成、微觀形貌和尺寸、化學(xué)結(jié)構(gòu)；利用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了其在癸二酸二異辛酯（D

3、IOS）、聚α烯烴（PAO）和液體石蠟（LP）的摩擦學(xué)性能；采用掃描電鏡（SEM）、三維形貌輪廓儀和 X射線光電子能譜儀（XPS）分析了磨斑表面形貌和典型元素的化學(xué)狀態(tài)，并探討了添加劑的摩擦學(xué)作用機(jī)理；利用紫外分光光度計(jì)測試了油酸修飾ZnO納米微粒的抗氧性能。結(jié)果表明，油酸修飾ZnO納米微粒在三種基礎(chǔ)油中均具有減摩抗磨的性能，原因可能是在摩擦副表面形成潤滑膜，起到很好的摩擦學(xué)性能。油酸修飾ZnO納米微粒在DIOS中顯示較差的摩擦性能，可

4、能的原因是DIOS中含有極性基團(tuán)，在摩擦的過程中與修飾的納米微粒在摩擦副表面進(jìn)行競爭吸附。在LP中摩擦學(xué)性能不穩(wěn)定，可能是由于油酸修飾ZnO納米微粒在LP中油溶性不同。油酸修飾ZnO納米微粒具有抗氧性能。
　　(2)CeO2納米微粒的制備及其作為多功能潤滑油添加劑的研究
　　采用簡單的一步熱解法使Ce(NO3)3·6H2O直接在液體石蠟（LP）基礎(chǔ)油中分解，原位合成油胺修飾CeO2納米微粒。利用XRD、TEM、FTIR等分析

5、了產(chǎn)物的相組成、微觀形貌和尺寸、化學(xué)結(jié)構(gòu)；利用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測定了其作為LP添加劑的摩擦學(xué)性能；借助磨斑表面 SEM分析探討了其摩擦學(xué)作用機(jī)理。結(jié)果表明，LP為溶劑油胺修飾CeO2納米微粒在LP中具有減摩抗磨的性能，其原因是CeO2納米微粒在鋼球表面形成潤滑膜。
　　此外，我們采用以油胺為溶劑，利用簡單的一步熱解法使Ce(NO3)3.6H2O直接在油胺中分解，原位合成油胺修飾CeO2納米微粒。利用XRD、TEM、FTIR等分析

6、了產(chǎn)物的相組成、微觀形貌和尺寸、化學(xué)結(jié)構(gòu)；利用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測定了其作為三種基礎(chǔ)油添加劑的摩擦學(xué)性能；借助磨斑表面SEM和XPS分析探討了其摩擦學(xué)作用機(jī)理；利用紫外分光光度計(jì)測定了油胺修飾CeO2納米微粒的抗氧性能。結(jié)果表明，油胺修飾CeO2納米微粒在不同基礎(chǔ)油中具有不同摩擦學(xué)性能，在DIOS中表現(xiàn)良好的減摩性能，在PAO中表現(xiàn)良好的抗磨性能，在LP中表現(xiàn)出摩擦學(xué)性能，可能是由于基礎(chǔ)油的性質(zhì)不同表現(xiàn)出不同的摩擦學(xué)性能。油胺修飾CeO