納米ZrO-,2-作為潤滑添加劑抗磨減摩性能研究.pdf

1、在潤滑工程領(lǐng)域，潤滑油添加劑已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種潤滑油中，它們起到了減小摩擦系數(shù)，降低磨損量甚至對摩擦表面損傷部位進(jìn)行修補(bǔ)的功能。盡管潤滑油添加劑發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)展更新了四代，但是現(xiàn)有的潤滑油添加劑都具有明顯的不足，特別體現(xiàn)在對摩擦表面的修補(bǔ)作用上，這使得研究者們不斷的尋找性能更加優(yōu)異的材料用于潤滑油添加劑。 近年來，納米材料的出現(xiàn)為潤滑油添加劑的發(fā)展提供了一個新的選擇。通過研究發(fā)現(xiàn)，添加有納米顆粒的潤滑油在摩擦學(xué)性能上得到

2、了顯著的提高。對納米顆粒的減摩抗磨機(jī)理，大多數(shù)研究者認(rèn)為，納米顆粒在摩擦副間起到了墊片的作用，另一些研究者提出，納米球形顆粒在摩擦面間存在微滾動作用，變滑動摩擦為滾動摩擦，減小摩擦系數(shù)。隨著試驗研究的進(jìn)一步深入，更多的研究者發(fā)現(xiàn)，納米顆?？梢猿练e到摩擦表面的磨損部位，使摩擦表面得到修補(bǔ)。然而，到目前為止，納米顆粒減摩抗磨以及修補(bǔ)作用的機(jī)理仍沒有得到系統(tǒng)的研究。 為了對無機(jī)納米顆粒減摩抗磨機(jī)理做深入的研究，作者首先采用化學(xué)沉淀法制

3、備了ZrO2納米顆粒；而后采用硅烷偶聯(lián)劑對其表面進(jìn)行了改性處理；最終通過摩擦磨損試驗機(jī)，對添加有改性納米ZrO2顆粒的潤滑油進(jìn)行了摩擦學(xué)性能進(jìn)行了研究。其主要研究內(nèi)容如下: 1.以ZrOCl2-8H2O為主鹽，采用化學(xué)沉淀法制備了ZrO2納米顆粒。在制備過程中，研究了主鹽濃度、溶液pH值、分散劑用量、反應(yīng)各階段的工藝溫度，以及反應(yīng)器等因素對試驗結(jié)果的影響，得出了制備ZrO2納米顆粒的最佳工藝參數(shù)。通過透射電子顯微鏡(TEM)和掃

4、描電子顯微鏡(SEM)的分析發(fā)現(xiàn)，制得的納米氧化鋯粉體顆粒呈球形，直徑在10nm左右、大小均勻、顆粒分布窄、分散性良好。X射線衍射(XRD)對粉體的分析表明制備的納米ZrO2顆粒為無定型結(jié)構(gòu)。 2.表面修飾劑硅烷偶聯(lián)劑以化學(xué)鍵的形式結(jié)合在無機(jī)納米顆粒表面，使無機(jī)納米顆粒由親水疏油性的表面改性成親油疏水的表面，降低了表面自由能。化學(xué)修飾納米微粒粒徑分布均勻，基本無團(tuán)聚，并且在有機(jī)溶劑和油中有很好的分散性，在空氣中有較高的穩(wěn)定性。