環(huán)境友好型Cu納米微粒潤滑油添加劑的制備及其摩擦學行為研究.pdf

1、以水合肼為還原劑，利用原位表面修飾方法制備了不含硫、磷的有機化合物修飾油溶性銅納米微粒；利用X射線衍射儀、透射電鏡及紅外光譜儀分析了納米顆粒的形貌和結(jié)構(gòu)；采用四球摩擦磨損試驗機考察了所制備的銅納米顆粒的摩擦學性能，并采用掃描電鏡和X射線光電子能譜儀分析了磨斑表面形貌和元素組成；進而探討了銅納米微粒的減摩、抗磨和自修復機理。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1)制備了十四烷基羥肟酸(THA)，將其作為修飾劑用于銅納米顆粒原位表

2、面修飾，得到油溶性的銅納米顆粒(記為THA-Cu)。采用四球摩擦磨損試驗機考察了THA-Cu納米顆粒添加劑對液體石蠟?zāi)Σ翆W性能的影響。結(jié)果表明，THA-Cu在基礎(chǔ)油中具有較好的分散性；其作為一種環(huán)境友好型添加劑能顯著提高液體石蠟的抗磨性能。這是因為，含有活性元素O和N的有機修飾劑在較低載荷下可形成摩擦化學反應(yīng)膜，有助于改善減摩抗磨性能；而當載荷足夠高(如1000N)時，納米Cu核可在摩擦副接觸表面沉積成膜，從而顯著提高基礎(chǔ)油的抗磨能力和

3、承載能力。得益于摩擦化學反應(yīng)膜和納米銅沉積膜的協(xié)同作用，基礎(chǔ)油的減摩抗磨性能，以及極壓承載能力均顯著提高。
　　 (2)合成了十八烷基羥肟酸修飾銅納米顆粒；將其用作液體石蠟添加劑，考察了其分散穩(wěn)定性和摩擦學性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，十八烷基羥肟酸修飾納米銅的分散穩(wěn)定性與THA-Cu的相近，但其作為液體石蠟添加劑的摩擦學性能優(yōu)于THA-Cu添加劑。這表明隨著表面修飾劑烷基鏈的增長，銅納米顆粒添加劑的摩擦學性能趨于改善，但表面修飾銅納米微粒的

4、分散穩(wěn)定性變化不大。
　　 (3)制備了5-壬基水楊醛肟修飾銅納米微粒(N902-Cu)。分別采用環(huán)-塊摩擦磨損機和四球摩擦磨損試驗機考察了N902-Cu納米微粒在聚α烯烴(PAO6)基礎(chǔ)油中的摩擦學行為；并測定了其分散穩(wěn)定性。結(jié)果表明，N902-Cu納米顆粒的長期分散穩(wěn)定性優(yōu)異；當摩擦副接觸形式為線接觸時，N902-Cu納米微粒能顯著提高基礎(chǔ)油的減摩抗磨性能，出現(xiàn)“負增重”現(xiàn)象。當摩擦副接觸形式為點接觸時(載荷較高)，N902