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本论文的主要工作是以氟化镧(LaF3)纳米颗粒为基体,针对LaF3在水中难分散的问题,将LaF3修饰到氧化石墨烯(GO)的表面,制备一种新型的水基LaF3-GO纳米复合润滑添加剂。一方面,利用GO表面的含氧官能团,实现LaF3纳米颗粒在水中的分散；另一方面,利用LaF3纳米颗粒和GO的协效作用提高复合物的摩擦学性能。另外,针对LaF3纳米颗粒团聚和分散的问题,基于不同的基础油分别选择3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷(HFIPPTS)和磷酸三丁酯(TBP)对LaF3纳米颗粒表面进行修饰,制备了HFIPP TS-LaF3和TBP-LaF3纳米颗粒。主要利用修饰剂对纳米颗粒表面进行改性,改善LaF3纳米颗粒之间的团聚,提高LaF3纳米颗粒在基础油中的分散性；同时,利用修饰剂和纳米颗粒之间的摩擦协同作用提高LaF3纳米颗粒在基础油中的摩擦学性能。分别通过X射线粉末衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)等多种现代表征测试仪器对LaF3-GO、HFIPPTS-LaF3和TBP-LaF3三种产物进行了结构和形貌表征。利用四球摩擦机对三种产物作为润滑添加剂的摩擦学性能进行考察,并且利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对磨斑的形貌和磨斑表面的元素进行分析,确定了摩擦机理。主要研究内容如下：1.LaF3-GO纳米复合物的制备及其在水中的摩擦学性能研究通过简单的溶液法制备了LaF3-GO纳米复合物,形貌和结构表征结果表明LaF3纳米颗粒利用静电作用力与GO纳米片结合在一起。通过四球摩擦磨损机考察了LaF3-GO纳米复合物在水中的摩擦学性能,结果表明,LaF3-GO的最佳添加量为1.5%(质量分数),在此条件下,其摩擦系数和磨斑直径与添加1.5%GO纳米片和纯水的相比都较小。并且,LaF3-GO纳米复合物将水的抗承载能力由50N提高到400N,而添加GO纳米片的抗承载能力为200N。SEM结果表明,添加LaF3-GO的磨斑表面较光滑犁沟较浅,显示出良好的抗磨性能。EDS和XPS结果表明,LaF3-GO显示出的良好的减摩和抗磨性能,可能因为其沉积在摩擦副表面,形成GO、FeF3和LaF3的保护膜。2.HFIPPTS-LaF3纳米颗粒的制备及其作为氟硅油添加剂的摩擦学性能研究通过表面修饰技术制备了HFIPPTS修饰的LaF3纳米颗粒。形貌和结构表征结果表明,HFIPPTS修饰并未改变LaF3的晶型,且HFIPPTS修饰后LaF3团聚减弱,样品由亲水转变为疏水。并且HFIPPTS作为修饰剂能够提高LaF3纳米颗粒在氟硅油中的分散性。通过四球摩擦磨损机对HFIPPTS-LaF3纳米颗粒作为氟硅油添加剂的摩擦学性能进行了考察,结果表明,HFIPPTS-LaF3的最佳添加量为0.08%(质量分数)。在此条件下,HFIPPTS-LaF3纳米颗粒表现出很好的抗磨性能,其磨斑直径明显小于纯氟硅油的磨斑直径,尤是当载荷分别为500N、600N和700N时,磨斑直径分别下降17%、43%和42%。XPS结果表明,HFIPPTS-LaF3显示出的良好的抗磨性能,可能是因为其沉积在摩擦副表面,形成Fe2O3、FeF3、La2O3和LaF3的保护膜。3.TBP-LaF3纳米颗粒的制备及其作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能研究：通过表面修饰技术制备了TBP修饰的LaF3纳米颗粒。形貌与结构表征结果表明,TBP修饰并未改变LaF3的晶型,且TBP修饰后LaF3团聚减弱。并且TBP作为修饰剂能够提高LaF3纳米颗粒在液体石蜡中的分散性。通过四球摩擦磨损机对TBP-LaF3纳米颗粒作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能进行了考察,结果表明,TBP-LaF3的最佳添加量为0.4%(质量分数)。在此条件下,TBP-LaF3纳米颗粒表现出很好的减摩和抗磨性能。XPS结果表明,TBP-LaF3显示出的良好的抗磨性能,可能是因为其在摩擦副表面沉积形成沉积膜,同时,P元素在滑动表面形成化学反应膜。