水熱法制備納米硼酸鈣潤(rùn)滑油添加劑.pdf

1、降低摩擦,減少磨損,增加機(jī)械器件的使用壽命是人類一直以來(lái)不斷追求的目標(biāo)?？茖W(xué)家們通過(guò)向潤(rùn)滑油中添加減磨劑來(lái)提高其抗磨減摩性能。但是常規(guī)數(shù)量級(jí)的無(wú)機(jī)化合物在潤(rùn)滑油中的分散性能差,嚴(yán)重影響了它的效果。納米粒子具有小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)等特性,作為潤(rùn)滑油添加劑在改善潤(rùn)滑油性能方面發(fā)揮著很重要的作用。納米硼酸鹽潤(rùn)滑油添加劑因其具有優(yōu)良的熱氧化穩(wěn)定性能、密封適應(yīng)性、防腐蝕性能,有良好的抗磨、減摩、極壓性能(尤其在低運(yùn)動(dòng)黏度下的極壓抗磨性能更好),有

2、一定的生物降解性,而且無(wú)毒無(wú)味等特點(diǎn),而被廣泛用于齒輪潤(rùn)滑,表現(xiàn)出了巨大的節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)潛力。
　　制備納米硼酸鹽的方法很多,有研磨法,直接沉淀法,原位合成法,微乳液法,超臨界流體干燥法,但這些方法又存在粒度大、過(guò)程復(fù)雜、成本高、易產(chǎn)生污染等缺點(diǎn)。
　　本文以廉價(jià)的硼酸和氧化鈣為原料,采用水熱法制備出了粒徑分布均勻的球型納米硼酸鈣潤(rùn)滑油添加劑。通過(guò)改變反應(yīng)溫度、硼鈣物質(zhì)的量比、濃度及反應(yīng)時(shí)間研究了生成硼酸鈣的影響因素。利

3、用XRD和TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)組成和形貌進(jìn)行了表征,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同的反應(yīng)溫度下制得了不同類型的硼酸鈣產(chǎn)品,結(jié)合XRD分析,在120℃-160℃條件下生成產(chǎn)品是 CaB6O10·5H2O,180℃-200℃條件下生成產(chǎn)品是 Ca2B10O17·5H2O;硼鈣物質(zhì)的量比為7,硼酸濃度4.9mol/L的條件下得到的產(chǎn)品粒徑較小,大約10-20nm,產(chǎn)品形貌為球形或類球形,分布均勻,沒(méi)有明顯的團(tuán)聚;實(shí)驗(yàn)還證明了反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率影響,在5小時(shí)得到產(chǎn)品產(chǎn)率

4、較高且無(wú)團(tuán)聚。
　　將制得的硼酸鈣產(chǎn)品用油酸進(jìn)行表面包覆,探討了不同的表面活性劑對(duì)包覆效果的影響,取得了良好的效果。將添加劑樣品與潤(rùn)滑油按照一定比例混合,超聲攪拌下使添加劑均勻分散在潤(rùn)滑油中,制得成品油。靜止考察了潤(rùn)滑油的穩(wěn)定性和分散性,并且用磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了潤(rùn)滑油的抗磨減摩性能。與未加添加劑的潤(rùn)滑油對(duì)比,發(fā)現(xiàn)加入潤(rùn)滑油添加劑的潤(rùn)滑油的承受力提高了2901.6N。結(jié)果表明:納米CaB6O10·5H2O添加劑具有良好的分散性、穩(wěn)定性