納米銅、鎳的原位合成及其納米潤滑油脂的性能研究.pdf

1、近年來，納米微粒在摩擦學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用受到越來越多的重視。研究發(fā)現(xiàn)，納米微粒作為潤滑油脂添加劑能普遍、根本性地提高功能部件的一致性、耐久性和可靠性，以其改善潤滑油脂的潤滑特性是納米潤滑技術(shù)的前景之一，將深刻影響國民經(jīng)濟(jì)未來的發(fā)展，彌補(bǔ)我國在精密制造方面的不足，并為納米潤滑技術(shù)在功能部件中的大規(guī)模應(yīng)用提供可能。
　　 與傳統(tǒng)潤滑油脂添加劑相比，納米材料具有尺寸小、比表面積大等特性，將其應(yīng)用于潤滑體系中，納米材料可以在摩擦表面形成一層

2、易剪切的薄膜，降低摩擦系數(shù)，并且能對摩擦表面進(jìn)行一定程度的填補(bǔ)和修復(fù)。另外，作為添加劑加入到潤滑油中的納米材料不僅明顯改善潤滑油的潤滑性能，且環(huán)保對生態(tài)無毒。因此，研究高性能納米潤滑添加劑具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　 納米微粒的制備方法較多。本文以納米微粒作為潤滑體系添加劑為應(yīng)用目的，利用原位合成液相化學(xué)還原法，直接在基礎(chǔ)油液體石蠟(LP)或其它有機(jī)溶劑中，制備可直接添加至潤滑油脂中的一定粒徑、形貌的納米金屬銅(Cu)、鎳(Ni)

3、樣品。利用X射線衍射儀(XRD)和透射電鏡(TEM)對樣品的成分、形貌及顆粒大小進(jìn)行分析。
　　 將樣品分別添加到美孚1號5W-30全合成機(jī)油和復(fù)合磺酸鈣基脂中進(jìn)行性能優(yōu)化，制得納米潤滑油、潤滑脂?？疾炝藵櫥?、脂的理化性能。在UMT-Ⅱ摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、四球試驗(yàn)機(jī)上分別考察納米微粒添加前、后潤滑油、脂的摩擦學(xué)性能，利用掃描電鏡(SEM)和能譜散射光譜(EDS)分析磨損表面形貌。通過摩擦學(xué)評定結(jié)果和磨損表面分析，進(jìn)一步證實(shí)了納米微

4、粒摩擦學(xué)作用機(jī)理，獲得的結(jié)果如下:
　　 (1)利用原位合成液相化學(xué)還原法，以LP為溶劑，在修飾劑吐溫-80(Tween-80)的作用下，采用無毒、環(huán)保的抗壞血酸(Vc)為還原劑，制備了球形納米Cu微粒。利用液相化學(xué)還原法，以乙醇為溶劑，在修飾劑聚乙二醇-2000(PEG-2000)的作用下，以還原性較好的水合肼為還原劑，制備了球形納米Ni微粒。
　　 (2)通過X射線衍射(XRD)和透射電鏡(TEM)對樣品的成分、形貌

5、及顆粒大小分析表明:試驗(yàn)制備的單質(zhì)納米Cu微粒呈球形，平均粒徑為4.3 nm;所制備的單質(zhì)納米Ni微粒呈球形，其平均粒徑為16.6 nm。
　　 (3)通過超聲分散分別將0.2％，0.4％，0.6％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的納米Cu、Ni微粒加入到美孚1號5W-30全合成機(jī)油中，制備了納米潤滑油，觀察試樣分散穩(wěn)定，未見有渾濁、沉淀現(xiàn)象出現(xiàn)。
　　 (4)采用UMT-Ⅱ摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)考察納米潤滑油、脂的潤滑性能。結(jié)果表明:納米微粒在磨