论文部分内容阅读
近三十年来金属纳米材料的研究取得了巨大进展,但常见的制备方法无法做到质量和产量的兼顾。本文通过采用宏量制备技术制备出尺寸小、产量大、可工业化生产的金属纳米颗粒。传统润滑油抗磨剂由于结构、组成等缺陷使其应用受到极大的限制,无法满足日益苛刻的应用环境,同时传统抗磨剂多为含硫、磷、氯等元素的有机物,对环境有污染。本文选用纳米铜颗粒作为润滑油抗磨剂,纳米铜颗粒为面心立方结构的软金属,在滑动方向的剪切力低,具有良好的润滑性能。纳米Cu颗粒具有相转变温度较低、延展性好、抗腐蚀性强等特性,使其具有传统润滑油添加剂不可比拟的优点。本工作主要得到以下结论:(1)宏量制备技术制备纳米铜润滑油添加剂。制备出的纳米颗粒呈球形,分散性好,产量高,粒径分布在10-90 nm之间,平均粒径为45.11 nm,比表面积为14.27 m~2/g,通过比表面积计算的平均粒径为47.24 nm。(2)添加量对纳米铜润滑油添加剂的摩擦学性能的影响。在PAO6基础油中,纳米铜润滑油添加剂添加量为0.1wt.%时摩擦学性能最好。(3)载荷对纳米铜润滑油添加剂的摩擦学性能的影响。纳米铜润滑油添加剂的抗磨减摩作用随载荷的增加而增加。纳米铜润滑油添加剂的摩擦机理为物理吸附层和“微轴承”混合机制。(4)纳米铜润滑油添加剂的性能对比研究。纳米铜润滑油添加剂具有比传统抗磨剂(二烷基二硫代磷酸锌、二硫化钼)、新型抗磨剂(石墨烯、氧化石墨烯、氟化石墨烯)、其它金属纳米颗粒(Fe、Co、Al)更优的润滑效果。(5)纳米铜润滑油添剂的复配效应。纳米铜润滑油添加剂与油酸复配效果好;与2,5-二巯基-1 3 4-噻二唑(DMTD)或硅烷偶联剂(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS))复配使用的效果差。(6)纳米铜润滑油添加剂在坦克发动机润滑油中的应用。纳米铜润滑油添加剂可以提高坦克发动机润滑油的摩擦学性能。