納米銅、鎳的原位合成及其納米潤(rùn)滑油脂的性能研究.pdf

1、近年來(lái)，納米微粒在摩擦學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用受到越來(lái)越多的重視。研究發(fā)現(xiàn)，納米微粒作為潤(rùn)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(rùn)滑油脂的潤(rùn)滑特性是納米潤(rùn)滑技術(shù)的前景之一，將深刻影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)未來(lái)的發(fā)展，彌補(bǔ)我國(guó)在精密制造方面的不足，并為納米潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(duì)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(rùn)滑油中的納米材料不僅明顯改善潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能，且環(huán)保對(duì)生態(tài)無(wú)毒。因此，研究高性能納米潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(duì)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(hào)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(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂?？疾炝藵?rùn)滑油、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(rùn)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(guò)摩擦學(xué)評(píng)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(wú)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(guò)X射線衍射(XRD)和透射電鏡(TEM)對(duì)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(guò)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(hào)5W-30全合成機(jī)油中，制備了納米潤(rùn)滑油，觀察試樣分散穩(wěn)定，未見(jiàn)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(rùn)滑油、脂的潤(rùn)滑性能。結(jié)果表明:納米微粒在磨