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纳米润滑材料及表面改性的研究

在摩擦学领域中,传统的油性剂和极压抗磨添加剂由于自身的缺陷其应用受到很大限制。油性剂的承载能力低,极压抗磨剂多为含硫、磷、氯的有机物,污染环境,在国外已被限制使用。发展具有良好抗磨性能、高承载能力、对磨损表面具有一定修复功能的润滑油添加剂是摩擦学领域的前沿课题之一。本课题的目的旨在深入研究纳米微粒的改性方法及其摩擦学特性。在参阅了大量文献的基础上,采用表面修饰剂修饰纳米二氧化钛微粒,制备表面化学修饰的油溶性纳米微粒,并用红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、差热分析(DTA)和热重分析(TGA)等现代分析手段对所合成的表面修饰纳米微粒的形貌和结构进行了表征。将表面修饰纳米二氧化钛微粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能在四球试验机上进行了评价,并对其摩擦机理进行了探讨。1.硬脂酸的极性端基羧基和TiO_2纳米核之间存在较强的化学作用,以双齿鳌合结合于纳米微粒的表面。_2.表面修饰TiO_2纳米微粒中Ti2p电子结合能和块体  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

Al_2O_3/SiO_2复合纳米颗粒作为抗磨剂的性能研究

近年来,我国经济飞速发展,尤其是交通运输业的蓬勃发展使润滑油和油品添加剂的需求量持续升高。但由于石油资源紧缺,导致了润滑油需求量和供应量之间的矛盾,这必将为我国润滑油市场的发展带来新的机遇和挑战。需油量的增加以及人们环保意识的增强,使传统的润滑添加剂已不能满足现代工业发展的需要,因此提高润滑油的抗磨、减摩性能,减少摩擦磨损,降低能耗,延长机器零部件的使用寿命,减少润滑产品对环境的危害成为科研人员和使用者迫切要解决的问题。随着纳米摩擦学的发展,纳米润滑添加剂为解决这些问题带来了新的希望。近十年来,有关纳米颗粒作为润滑添加剂的研究和报道屡见不鲜,大量研究证明添加纳米颗粒后润滑油不仅具有明显的抗磨减摩性能,而且具有较好的环境友好性,是传统润滑油所不能比拟的,纳米颗粒作为润滑油添加剂受到了人们的广泛关注。本文以Al_2O_3/SiO_2复合纳米颗粒为研究对象,重点研究了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能。为了Al_2O_3/SiO_2复合纳...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

碳纳米管—双马来酰亚胺体系的摩擦磨损研究

科学技术和生产的发展,不断对材料提出新的要求,以满足航空航天、电子信息、核能等高新技术领域的需要。双马来酰亚胺树脂这种高比强、高比模、高绝缘、耐高温和耐腐蚀,能在恶劣环境中长期使用的高性能树脂是满足这些日益发展的新需求的先进树脂,然而针对其在使用过程中的损耗和失效所开展的摩擦磨损以及润滑的研究甚为不足。本文正对双马来酰亚胺树脂的这种情况,提出了在两种减小摩擦磨损实现润滑的方案:方案一,直接制备双马来酰亚胺纳米复合材料实现复合材料的固体纳米润滑;方案二,在双马来酰亚胺和金属对磨材料的接触表面添加纳米润滑微乳,减轻摩擦磨损。首先,利用碳纳米管优良的热性能、力学性能以及润滑特性,结合双马来酰亚胺树脂的先进性,制备性能优异的MWCNTs/BMI纳米复合材料降低材料的摩擦磨损。为了进一步研究影响该纳米复合材料的摩擦磨损的因素以实现磨损的最大化降低,并排除环境因素(如温度、湿度等)的影响,通过实验设计,探究了影响材料摩擦磨损的几个重要因素。...  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

片状无机纳米颗粒作为润滑油添加剂的抗摩擦性能及其摩擦化学研究

纳米颗粒作为润滑油固体添加剂能够显著地改善基础油的抗摩擦性能,尤其是片状无机纳米颗粒。关于润滑油和摩擦副的摩擦化学的研究已经很多,但有关在摩擦过程中作为润滑油固体添加剂的摩擦化学反应机理以及对摩擦副的摩擦化学的影响研究较少。本论文研究了两种片状无机纳米颗粒(即,四氧化三铁(Fe_3O_4)和高岭土)作为润滑油固体添加剂的抗摩擦性能及其摩擦化学性质。本论文第一章综述了润滑油添加剂、纳米颗粒、纳米颗粒润滑油添加剂以及摩擦化学的相关知识,并介绍了纳米颗粒作为润滑添加剂的各种作用机理以及摩擦过程中发生的摩擦化学反应。本论文第二章简要地介绍了本实验所需要的主要测试设备和表征仪器。本论文第三章采用弱磁场辅助氧化共沉淀法合成制备片状纳米Fe_3O_4颗粒,选取油酸作为表面活性剂对颗粒表面进行包覆改性,然后将改性过的片状纳米Fe_3O_4颗粒作为润滑添加剂添加到润滑油中,进行摩擦磨损实验,研究其抗摩擦性能及其摩擦化学性能。经油酸改性后片状纳米F...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

纳米金属粒子润滑油添加剂的研究

摩擦和磨损损失了世界一次能源的50%以上,而润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施。润滑油添加剂很大程度上决定了润滑材料的使用性能,设计合理的润滑油品可以达到机械及零部件减摩抗磨的要求。由于纳米级粒子具有一系列优异的物理、化学及表面和界面性质,近年来成为了润滑油添加剂的一个新的选择。国内外研究已经表明,将经过表面修饰的一些纳米级粒子加入润滑油后,可以明显地提高润滑油的减摩抗磨性能。虽然目前国内外在纳米添加剂用于改善润滑油性能的研究方面已取得了一些进展,但由于纳米粒子的制备和表面修饰技术还不够成熟,对其改善润滑性能的机理和节能应用研究也不够系统,因此,限制了纳米粒子在润滑油中的应用。本文在广泛参考国内外相关研究文献的基础上,采用化学法制备了纳米镍和纳米铜粒子;使用油酸对制备的纳米镍粒子和纳米铜粒子进行了表面改性,得出了纳米镍粒子表面改性的最佳温度为65℃、最佳用量为0.75%、最佳表面改性时间为2.5h;纳米铜粒子表面改性的最佳温度为6...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

贵州大学
贵州大学

稀土硼酸镧/软金属纳米铟复合材料的制备及摩擦学性能的研究

润滑油被称为工业的血液,润滑技术是机械系统最有效的抗磨减摩措施,提高润滑油的性能,发展环境友好的新型润滑添加剂是解决润滑油产业消费日益剧增和保护环境的必然需求。基于纳米材料为添加改性剂的润滑油体系的抗磨、减摩及在线自修复技术已经成为摩擦、润滑技术的发展方向之一,也是摩擦学学科创新型前沿研究内容之一,具有深刻的理论意义和广阔的应用前景。两种和两种以上不同性质的纳米微粒润滑组分通过优化复合可以比体相单一的材料具有更高的性能优势,这是由于不同材料的协同效应和性能的优势互补机制,使复合微粒表现出更优良的摩擦学性能。本研究运用分子动力学对软金属纳米In/硬相复合纳米微粒润滑体系在边界润滑中相互作用影响进行模拟计算,预判了该润滑体系的抗磨损能力能够获得显著提高;基于模拟计算结果,选择具有催化活性的稀土硼酸盐和软金属In的纳米微粒作为润滑添加剂,在多种常用金属摩擦副材料试样中进行了大量的、长时间的摩擦磨损对比试验,获得了优化的工艺配方。用先进...  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>