微納米顆粒對凹凸棒石潤滑脂摩擦學性能的影響及其機理研究.pdf

1、磨損事故一般起始于早期的輕度表面微損傷，對磨損表面的微損傷實現(xiàn)原位在線修復是降低摩擦、減小磨損的一種行之有效的方法。凹凸棒石是一類具有獨特在線修復功能的硅酸鹽材料，近年來在摩擦學領(lǐng)域成為研究熱點。
　　本文以制備高性能的原位修復型潤滑脂為目標，研究了納米金屬(銅和鎳)、固體潤滑劑(石墨烯、二硫化鉬和二硫化鎢)和納米稀土氧化物(氧化鑭和氧化鈰)對凹凸棒石基礎(chǔ)脂摩擦學性能的影響，對潤滑脂的減摩抗磨機理和微納米顆粒的作用機制進行了探究，

2、為凹凸棒石潤滑脂的實際應(yīng)用提供了實驗依據(jù)和理論支持。
　　以季銨鹽陽離子表面活性劑為改性劑，通過微波改性工藝對凹凸棒石進行了有機改性。隨后以有機凹凸棒石粉體為稠化劑，制備出了具有超高滴點和良好膠體安定性的潤滑脂。
　　考察了不同載荷、頻率和溫度下，微納米顆粒對凹凸棒石基礎(chǔ)脂減摩性和抗磨性的影響。研究表明，不同的條件下，微納米顆粒對基礎(chǔ)脂減摩性和抗磨性的改善效果不相同。含二硫化鉬和二硫化鎢的潤滑脂在大多數(shù)條件下都表現(xiàn)出優(yōu)秀的摩

3、擦學性能，而兩種稀土氧化物對基礎(chǔ)脂減摩性和抗磨性的改善效果都不理想。
　　摩擦過程中，摩擦副與凹凸棒石粉體之間發(fā)生摩擦化學反應(yīng)，生成摩擦保護膜。50℃時，摩擦保護膜的主要成分為Fe、Fe3C、鐵的氧化物、Al2O3、硅的氧化物、凹凸棒石和有機物等；200℃時，摩擦保護膜的主要成分為Fe、鐵的氧化物、硅的氧化物、Al2O3、凹凸棒石和有機物等。微納米顆粒在潤滑過程中發(fā)生物理沉積或化學反應(yīng)，產(chǎn)物摻雜至摩擦保護膜之中。同50℃相比，20

4、0℃時，凹凸棒石顆粒和微納米顆粒的沉積吸附得到促進；另一方面，凹凸棒石、摩擦副和微納米顆粒之間的摩擦化學反應(yīng)也被促進。
　　對于摩擦副與凹凸棒石之間的摩擦化學反應(yīng)，納米銅、納米鎳、石墨烯、納米氧化鑭和納米氧化鈰可以起到促進作用，而二硫化鉬和二硫化鎢則導致了抑制效應(yīng)。在凹凸棒石的作用下，摩擦副實現(xiàn)了表面強化，其表面生成的摩擦保護膜的硬度明顯高于基體。在各種微納米顆粒的作用下，磨損表面的納米硬度則得到進一步提高。
　　潤滑脂在潤