碳納米管-納米銅復(fù)合潤滑油添加劑的制備及性能研究.pdf

1、納米粒子處于原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域,具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng),使其在結(jié)構(gòu)、光電、磁學(xué)和化學(xué)性質(zhì)等方面表現(xiàn)出特異性。大量研究表明,納米粒子添加到潤滑油中,可以提高潤滑油的極壓性能。納米粒子潤滑油添加劑的制備及納米粒子在潤滑油中穩(wěn)定的分散是潤滑油能夠得到實際應(yīng)用的前提。
　　 本文介紹了本課題選用作為潤滑油添加劑的納米銅和碳納米管的特性、制備及應(yīng)用,并對納米粒子潤滑油添加劑的發(fā)展現(xiàn)狀作了綜述和

2、討論。
　　 本文以自制甲酸銅為原料,在潤滑油基礎(chǔ)油的保護下,采用熱分解方法成功制備出用作潤滑油添加劑的納米銅粉。本文還通過正交試驗法研究了Cu2+的初始濃度、球磨時間、熱分解溫度以及攪拌速度對銅粉粒徑的影響,并用XRD和TEM對納米銅粉進行了粒徑計算和形貌觀察。測試結(jié)果表明:當制備工藝參數(shù)Cu2+的初始濃度0.33mol/L、球磨時間12h、熱分解溫度200℃、攪拌速度30 rad/min時,納米銅顆粒粒徑分布均勻,呈球形,表

3、面未氧化,平均粒徑為42nm。
　　 本文在納米銅潤滑油添加劑制備的基礎(chǔ)上,將改性后的碳納米管與甲酸銅混合球磨,在200℃下熱解得到碳納米管/納米銅復(fù)合潤滑油添加劑。首先,對碳納米管的表面改性進行了研究,采用混酸回流與超聲波振蕩處理相結(jié)合的方法對碳納米管進行純化處理,并在此基礎(chǔ)上通過酯化反應(yīng)對碳納米管表面進行功能化改性處理。由透射電鏡檢測結(jié)果可知,純化處理后的碳納米管的純度得到了明顯的提高。由紅外檢測結(jié)果分析可知,經(jīng)過純化處理后

4、碳納米管表面含有大量羧基和羥基官能團；酯化改性處理后的碳納米管表面成功的接入了酯基長鏈烷烴分子基團。其次,對碳納米管/納米銅復(fù)合潤滑油添加劑進行XRD、SEM測試和靜置觀察,測試和觀察結(jié)果均表明,碳納米管/納米銅復(fù)合潤滑油添加劑的分散穩(wěn)定性明顯優(yōu)于納米銅潤滑油添加劑的分散穩(wěn)定性。
　　 本文采用四球摩擦磨損試驗機對添加了納米銅潤滑油添加劑和碳納米管/納米銅復(fù)合潤滑油添加劑的甲基硅油進行了極壓性能的測試。測試結(jié)果表明,添加了納米銅