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纳米稀土粒子由于量子尺寸效应和表面效应,在润滑油中加入纳米稀土添加剂可显著提高其润滑性能和承载能力,具有传统润滑油添加剂所无法比拟的优越性,纳米稀土材料兼具纳米材料与稀土材料的特有属性,但纳米稀土材料具有强的亲水性能,不能在基础润滑油中稳定分散,需要对其进行表面改进。本文主要工作是研究纳米氧化钇的表面改性及其作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能。下面为主要研究内容及结论:(1)采用沉淀法制备得到了纳米氧化钇,制备条件为:钇离子浓度0.35mol/L、分散剂用量12g/L、摩尔比n(NH4HCO3):n(Y3+)=4:1、反应温度90℃、搅拌速率400r/min;前驱体干燥温度80℃、干燥时间13h、前驱体锻烧温度850℃、锻烧时间2h。实验结果表明:制备的纳米氧化钇结构为立方晶系;CaF2萤石型结构;呈类球形颗粒;大小形状较规整,纳米氧化钇颗粒的平均微粒粒径在25.0 nm左右。(2)采用硬脂酸对纳米氧化钇进行了酯化改性,纳米氧化钇酯化改性工艺为:改性剂用量与纳米氧化钇之比10:2、改性时间120分钟、pH=6.0,改性后的纳米氧化钇的亲油化度达到70.59%。实验结果表明:硬脂酸改性不影响纳米氧化钇的晶体结构;改性后的纳米氧化钇仍为类球形;硬脂酸以化学键合的方式链接在纳米氧化钇的表面,纳米氧化钇表面包覆上了一层硬脂酸,包覆量为12.17%。(3)采用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)对纳米氧化钇进行了偶联改性,然后采用接枝改性法对偶联改性纳米氧化钇进行接枝改性,实现了丙烯酸甲酯对纳米氧化钇的包覆。偶联改性改性工艺:反应温度为70℃;偶联剂用量比10:4;反应时间4h;冰乙酸的用量0.2 mL/g(Y2O3)。接枝改性工艺:反应温度75℃、引发剂用量1.3%(相对于单体丙烯酸甲酯的质量)、改性时间3h、单体用量比1:12。实验结果表明:改性均不会影响纳米氧化钇的晶型,偶联改性使纳米氧化钇表面包覆上一层偶联剂,包覆量为8%;接枝改性使偶联改性的纳米氧化钇包覆上一层丙烯酸甲酯,包覆量为22.2%。(5)使用四球试验机在液体石蜡中测定了改性后的纳米氧化钇作为润滑油添加剂的润滑性能,结果表明:改性后的纳米氧化钇对润滑油的性能有大幅度的提高,极压性能PB值最大值提高到500N以上;烧结负荷PD值最大值提高到1569N,磨斑直径比液体石蜡减小21%以上,且改性后的纳米氧化钇具有较好的分散稳定性。比较分析表明,硬脂酸改性的纳米氧化钇的摩擦磨损性能均优于接枝改性的纳米氧化钇,说明硬脂酸改性的纳米氧化钇有较优的润滑性能。