金屬納米顆粒潤滑添加劑減摩抗磨機(jī)理及性能的研究.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)性能上得到了顯著的提

2、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(yàn)研究的進(jìn)一步深入,更多的研究者發(fā)現(xiàn),納米顆粒可以沉積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.為了對納米金屬顆粒減摩抗磨機(jī)理做深入的研究,作者首先采用透射電子顯微鏡、高分辨率透射電子

3、顯微鏡觀察納米金屬顆粒的形貌;采用X射線衍射線線寬法測量納米金屬顆粒的粒度;采用TG-DTA熱重差熱分析儀測量了納米金屬顆粒的熱性能.作者在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上對添加有納米鋁顆粒的潤滑油的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了研究,并繪制出Stribeck曲線.通過對磨痕表面的SEM(掃描電鏡)以及對摩擦后潤滑油中納米金屬顆粒的TEM(透射電鏡)的測試分析,該論文對納米鋁顆粒在不同潤滑狀態(tài)下的減摩機(jī)理進(jìn)行了深入的討論,提出流體潤滑狀態(tài)下的微滾動作用和邊界潤滑狀態(tài)

4、下的墊片作用導(dǎo)致了減摩效果的產(chǎn)生.納米金屬顆粒對摩擦表面的修補(bǔ)作用是納米金屬顆粒作為潤滑油添加劑研究中的基礎(chǔ)問題.本研究在載體油中加入了納米級金屬銅粉、鐵粉,在盤銷摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn);對磨痕表面進(jìn)行SEM和STM(掃描隧道顯微鏡)以及EDS(能量色散譜儀)分析;對納米金屬顆粒進(jìn)行了熱模擬試驗(yàn).通過分析,該文提出了納米金屬顆粒在摩擦熱的作用下,發(fā)生局部熔化后沉積在摩擦表面的修補(bǔ)機(jī)理.作者還利用四球試驗(yàn)機(jī)分別對添加有納米鋁粉、錫粉以及