纳米润滑添加剂的润滑自修复效应

采用湿式机械化学法制备纳米铜并对其进行二次化学修饰，使其稳定地分散在基础油中；获得了自修复纳米润滑添加剂NT1。用透射电镜观察了纳米铜的表面形貌；用XP销-盘试验机考察了NT1的摩擦学性能。试验结果表明：自修复纳米润滑添加剂具有良好的分散稳定性、抗磨性和自修复性。     

表面修饰纳米TiO2的自修复性能研究

制得了以油酸修饰的纳米TiO2粒子,并使其稳定地分散在基础油中.利用HQ-1摩擦磨损试验机考察了纳米TiO2的自修复性能,并探讨了其自修复机理.试验结果表明:经修饰后的纳米TiO2润滑添加剂具有良好的分散性、减摩抗磨性和自修复性.     

MgO/SiO2复合纳米的摩擦自修复性能研究

为研究MgO/SiO2复合纳米的磨损自修复作用及摩擦条件对修复的影响，将MgO/SiO2复合纳米作为添加剂加入350SN基础油中，在HQ-1环块摩擦磨损试验机上考察了MgO/SiO2复合纳米对磨损表面的修复作用，在不同的载荷、转速、修复时间条件下进行了修复试验，并探讨了摩擦条件对纳米MgO/SiO2自修复性能的影响机理。结果表明，MgO/SiO2复合纳米添加剂对磨损表面具有良好的修复作用，其自修复性能受载荷、速度、摩擦时间影响。在适当的摩擦条件下，试块有明显的增重，修复后表面粗糙度Ra降低了11.2％，表明MgO/SiO2有摩擦自修复功能。     

SiO2/ZnO复合纳米粒子的摩擦学和修复性能

用化学方法制备了SiO2/ZnO复合纳米添加剂,通过四球机和环-块试验机分别考察了其在矿物油中的抗磨减摩和修复性能.用扫描电镜观察分析磨斑表面的形貌,并探讨其润滑和修复机理.结果表明:SiO2/ZnO复合纳米粒子添加剂具有优良的减摩、抗磨和修复性能.其润滑和修复机理是由于SiO2/ZnO复合纳米粒子在摩擦表面沉积并在接触区的高温高压下熔融铺展形成低剪切强度的表面膜,由于这层膜的剪切强度比较低,可以减少摩擦界面的粘着磨损,故表现出良好的减摩抗磨和修复性能.     

载荷对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

采用WAZAU摩擦磨损试验机分析了N68基础油和添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油N68NT1在不同载荷下的摩擦系数,并在线检测了钢/钢摩擦副在摩擦过程中润滑介质的温度变化情况.试验结果表明:同基础油N68相比,添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油表现出了良好的摩擦学性能,载荷对其的影响也不同于载荷对N68基础油的影响,同时N68NT1表现出了良好的散热性能.     

纳米润滑技术的进展

纳米技术的飞速发展，给润滑材料的进步提供了广阔的技术空间，纳米润滑材料充分利用了在纳米材料的结构效应(小尺寸效应、量子化效应、表面效应和界面效应)赋予润滑材料很多奇特的性能。本介绍了纳米润滑研究的一些进展，以及一种新型的纳米润滑技术——自修复纳米润滑添加剂的基本原理和初步研究成果。     

纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的研究进展

综述了纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的分散稳定性、摩擦学作用机理及自修复性能的研究进展,阐述了粒径、添加量、摩擦条件、润滑介质及材料特性等因素对其摩擦学性能的影响,指出了当前研究中存在的主要问题,并对今后的研究提出了几点建议.     

纳米级混合润滑添加剂的研究

利用纳米粒子优异的摩擦学特性,选择合适的纳米级金属和陶瓷颗粒相混合加入基础油中,形成一种全新的润滑油.本文重点介绍这种新型的润滑添加剂的抗磨减摩、自修复以及在基础油中的分散稳定性,进一步开拓纳米材料在润滑油领域的应用,丰富摩擦学的内容.     

摩擦磨损自修复原理及纳米自修复添加剂的研究现状

摩擦磨损导致能源浪费和零部件失效,纳米自修复添加剂能够降低摩擦磨损,延长机械的使用寿命,还可在不拆卸的情况下对机械零件表面进行在线修复,实现终身免大修,给传统的维修带来了全新的理念.纳米自修复添加剂的研究处于摩擦学、材料科学以及现代表面技术的结合点,对于完善润滑理论具有重要的意义.探讨了摩擦磨损自修复的原理,概述了纳米自修复添加剂的研究现状.     

纳米润滑添加剂的研究进展

纳米材料的独特性能使得其在润滑领域表现出良好的抗磨减摩效果。本文中综述了纳米润滑添加剂的国内外发展现状及研究水平。为实现无机纳米颗粒在润滑油中的均匀分散,需对纳米颗粒进行表面处理。纳米润滑添加剂表面改性的方法主要有:包覆改性和表面化学改性。大量试验表明:将纳米粒子添加到润滑油中,不仅可以起到抗磨减摩作用,还可以延长器械的使用寿命,减少污染,节约能源,使免维修成为可能。     

Cu纳米颗粒添加体的[BMIm]NTf_2离子液体法制备及其摩擦学性能

用离子液体法制备Cu纳米颗粒并将其用于摩擦学研究优于常用的方法,以往对此报道不多。通过微波辐射合成了1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺{[BMIm]NTf2}离子液体,利用化学还原法分别在水溶液和[BMIm]NTf2中制备了Cu纳米颗粒,采用XRD,TEM,TG和DTA对其结构进行了表征;将2种纳米Cu颗粒溶于N68基础油中,采用四球摩擦磨损试验机对2种纳米Cu添加体的摩擦学性能进行了试验,并对磨痕表面进行了SEM分析。结果表明:[BMIm]NTf2离子液体中制备的Cu纳米颗粒为面心立方结构,粒径为3～25nm,能够显著改善N68基础油的抗磨减摩性能;与水溶液中制备的纳米Cu添加体相比,其摩擦系数下降了24.6%,钢球磨斑直径下降了18.8%,PB值提高了16.4%。     

纳米金属/层状硅酸盐复合润滑添加剂的摩擦学性能

采用机械化学法制备了纳米铜/蛇纹石复合润滑材料,利用微动摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,借助纳米压痕仪（nano-in-denter）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）及光电子能谱仪（XPS）对磨损表面进行了表征,探讨了减摩抗磨机理。结果表明复合润滑材料具有优异的摩擦学性能,其摩擦因数及磨损率分别较基础油降低约16.4%和69.2%。复合润滑剂颗粒参与了摩擦界面复杂的理化作用,形成了致密光滑的保护膜,主要由Fe、Si等元素组成,具有较高的微观力学性能,提高了摩擦表面的磨损抗力,显著地降低了摩擦磨损。     

少层石墨烯负载纳米SiO2复合材料对水润滑性能的影响

采用液相超声直接剥离法制备了少层石墨烯负载纳米SiO₂复合材料,采用TEM对其形貌进行了表征,利用多功能往复摩擦磨损试验仪考察了少层石墨烯负载纳米SiO₂复合材料对水润滑性能的影响。通过SEM、XPS分别分析了磨损表面的形貌、元素组成及典型元素的化学状态,初步探讨了石墨烯负载纳米SiO₂复合材料在水中的润滑机理。结果表明:纳米SiO₂均匀分布于少层石墨烯片层表面和层间;其作为水润滑添加剂具有良好的减摩抗磨性能,这主要是由于石墨烯负载纳米SiO₂复合材料在磨损表面形成的摩擦化学反应膜与纳米SiO₂的自修复效应发生协同作用,抑制了Fe的氧化,并填补和修复了磨损表面,使磨痕表面的摩擦磨损减轻。     

纳米SiO2润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以醇盐水解沉淀法制备了40nm左右的二氧化硅粒子;用四球摩擦试验机测定了纳米SiO2作为润滑油添加剂的摩擦性能,并利用SEM照片观察磨斑表面形貌,探讨了纳米SiO2的抗磨机理.研究结果表明:400SN基础油的承载能力在加入纳米SiO2后得到很大提高,并且纳米SiO2的加入量有一最佳值.当加入量为1.5%时,PB值增大了近1倍,达到最佳.     

纳米Mg(OH)2-ZnO/聚酰亚胺复合薄膜的介电和热性能

采用反向沉淀法制备了Mg（OH）₂-ZnO纳米粒子,通过原位聚合和热亚胺化的方法成功制备了不同纳米Mg（OH）₂-ZnO粒子质量分数的纳米Mg（OH）₂-ZnO/聚酰亚胺（PI）复合薄膜,通过SEM、热重分析、介电谱测试仪和击穿场强测试仪对薄膜的表面形貌、热稳定性、介电性能和击穿强度进行表征和测试。结果表明：Mg（OH）₂-ZnO纳米粒子均匀地分散在PI基体中,Mg（OH）₂-ZnO/PI热稳定性下降,介电常数、介电损耗和电导率增加,击穿场强随纳米粒子增加先增加后减小,在纳米粒子含量为2%时,达到最大值296 kV/mm。     

Tribological and Repairing Properties of Combined Nanoparticle SiO2/ZnO

A type of additive-SiO2/ZnO combined nanoparticle were obtained by chemical method. The tribologica land repairing properties as lube additives have been studied by four-ball tester and ring-on-block tribotesters. The morphographies of the worn surfaces were analyzed by means of scanning electron microscopy(SEM). The results show that the additive possesses excellent extreme-pressure( EP), anti-wear(AW) , friction reducion and self-repairing properties. The lubrication and repairing mechanism is inferred that SiO2/ZnO combined nanoparticle is sedimented on the surface of steel, the lower surface film is formed under the high temperature and high pressure. The film possess excellent anti-wear , friction-reducing and repairing properties.     

层状硅酸盐润滑材料对铁基摩擦副的自修复效应

采用机械球磨法制备了一种层状硅酸盐润滑材料,利用往复摩擦磨损试验机评价了其作为润滑油添加剂对45钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）及纳米硬度仪（Nano-hardness indenter）对自修复层进行了表征,探讨了其减摩抗磨及自修复机理。结果表明,层状硅酸盐微粉作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨及自修复性能,尤其在50N、1.0m/s时,其摩擦因数及质量磨损率分别较基础油降低约49.6%和83.8%。添加剂与摩擦表面发生了复杂的理化作用,诱发形成了较为连续的＂多孔＂氧化膜自修复层,厚度约为1.08μm;表面较为光滑平整,主要由Fe、C、O及微量的Mg、Si等元素构成,具有较高的硬度,有效地降低了摩擦磨损。     

纳米坡缕石/铜复合材料对钢球摩擦副的摩擦学性能

采用化学还原法和球磨共混添加法制备了纳米坡缕石/铜（P/Cu）复合材料,采用粒度分析仪和透射电子显微镜（TEM）对复合纳米粒子的粒度和形貌进行表征。利用四球摩擦磨损试验机考察了不同纳米P/Cu添加量和不同P与Cu配比的复合粉体作为润滑油添加剂对高副钢球摩擦副的摩擦学性能,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）对摩擦表面进行形貌、元素性能分析。结果表明,所制备的纳米P/Cu粒径基本小于100 nm,分散稳定性良好,在纳米P/Cu为1wt%且P：Cu＝3：1（质量比）添加量下表现出最优的摩擦学性能,其钢球磨斑直径比基础油的减小了20.7%。纳米P/Cu可在摩擦表面生成含Mg、Al、Si和Cu等元素的自修复膜,补偿摩擦磨损且使摩擦表面变光滑。     

Ti6Al4V钛合金表面Ta2O5/Ta2O5-Ti/Ti多涂层的制备与性能研究

采用磁控溅射技术在Ti6Al4V钛合金表面制备了Ta_2O_5/Ta_2O_5-Ti/Ti多层涂层;利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪 (XPS),分析了涂层的微观结构、物性组成和化学价态;通过划痕仪、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站,检测了涂层的结合强度、力学性能、摩擦系数和耐腐蚀性。研究结果表明,Ta_2O_5/Ta_2O_5-Ti/Ti多层涂层表面由峰型颗粒组成,粒径大小均匀,涂层结构致密。与Ti6Al4V相比,Ta_2O_5/Ta_2O_5-Ti/Ti多层涂层试样具有较小的摩擦系数,较高的腐蚀电位和较小的腐蚀电流密度,表现出良好的耐磨和耐腐蚀性能,能对Ti6Al4V合金植入材料起到较好的保护作用。     

热致液晶共聚酯/PA6/RSMA原位复合材料2.力学性质与破坏行为

选用Vectra A950热致液晶共聚酯（LCP）制备热致液晶共聚酯（LCP）/聚酰胺6（PA6）/苯乙烯-马来酸酐无规共聚物（RSMA）三元共混物。并注射成型制得复合板材。研究三元LCP/PA6/RSMA原位复合材料的形态结构、力学性质和破坏行为。结果表明,PSMA是LCP/PA6复合材料的有效增容剂。RSMA的加入有利于LCP在PA6基体中原位成纤,增强了两相之间的界面粘接。加入RSMA后,LCP/PA6原位复合材料的杨氏模量、抗拉强度和抗冲击强度明显提高。RSMA能延长LCP/PA6复合材料的裂纹引发时间、增加裂纹引发能和总冲击能。对LCP/PA6原位复合材料有增韧作用。RSMA的加入量存在一临界值。