基础与前沿答案1

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1、基础与前沿1•简述润滑材料研究概况。现代工业发展对润滑形式要求多样化，拓展了润滑材料的类型。无论是通用润滑，述是特种润滑，其核心仍然是能满足具体润滑要求的润滑产品。传统意义上的润滑汕、润滑脂已经不能满足现代工业发展对润滑方式多样性的要求，很多新的产品类型被开发出来用于不同的特种润滑方式。除了常见的以矿物油为基础油的润滑油、润滑脂产品外，近年来出现了许多新型的润滑材料，比如自修复润滑材料、纳米润滑材料、可牛•物降解润滑材料、特殊工况润滑材料等。下面将这些新型润滑材料的研究现状及进展综述如下。1•自修复润滑材料，可分为两个人的类别，分别是金属（基）H修复润滑材料和非金属自修复润滑材料。

2、金属（基）H修复润滑材料适用于高温、高负荷条件下摩擦副的润滑和修复。包括直接应用于材料表层的软金属、作为润滑剂的金属化合物以及以金属为主体的金加基口润滑材料。非金加口修复润滑材料,主要指的是碳类黑、碳纳米管等和陶瓷类自润滑材料。陶瓷材料貝有耐高温、耐腐蚀及硬度高等特点，可在苛刻坏境卜-使川。口前研究的比较多并且效果也较好的是硅酸盐类的化合物。2纳米润滑材料，随着纳米技术和纳米材料的深入研究，在润滑领域的应用前景也逐渐被人们所认识。近年来，国内外学者在纳米润滑添加剂方而进行了人量的研究工作。纳米粒子润滑添加剂能明显提高基础油的摩擦学性能，具有很好的开发应用前景，已经成为润滑材料的一个

3、重要发展方向。国内外还做了许多关于纳米C6o的合成与其摩擦学的研究，是对润滑微观机理的有益补充和拓展。随着纳米润滑材料研究的不断深入，研究还发现纳米铜添加剂不仅具有优开的抗磨减摩、抗极压性能，还可以在幣损过程中通过形成新的补偿层来弥补磨损，在某些情况下使摩擦副出现“零磨损”甚至“负磨损”的自修复现象。纳米金属粉添加到润滑汕屮，可部分地渗入到摩擦衣面，改变表而结构，使其换度发牛变化，提高抗氧化、抗腐蚀及抗磨性能。未渗入的纳米金属粉则填充到摩擦表面的凹凸处，提高了承载面积而降低了摩擦因数。3町牛物降解润滑材料町牛物降解润滑材料亦称环境友好润滑剂，是一类牛态型润滑剂。这类润滑剂既能满足机

4、械设备的使用要求，又能在较短的时间内被活性微牛物（细菌等）分解为C02和HzO,润滑剂及其耗损产物对化态环境不产牛危害，或在一定程度上为环境所允许。4特殊工况润滑材料，随着现代科学技术的发展，特别是各国对航天技术、空间技术和极地（北极和南极）考察高度重视，使材料在高温、低温以及极端工况条件下的摩擦、磨损与润滑问题日益受到关注。满足这些极端工况条件卜-润滑材料类型一般有两种，即液体润滑剂和固体润滑剂。矿汕型润滑剂的反应活性强、饱和蒸汽压高和粘温性能差限制了其使用；硅汕、PFPE边界润滑性差，只适用于完全的弹性流体润滑或低载荷、短时问的边界润滑；多元醇酯在微量氧存在的环境下性能变劣。所

5、以，长寿命宇航飞行器液体润滑剂的研究主要集中于PAO、MAC、硅坯和改善PFPE边界润滑性上。PAO、MAC液体润滑剂的研究LI趋成熟，商业化的产品已在宁航飞行器上进行了成功的皿用；硅坯在宇航飞行器上丿应用的研究正在进展之屮，但还没有进行实际的太空应用；改善PFPE边界润滑性的研究是NASA备受关注的项目，但与PFPE相的边界润滑添加剂还有待研制。我国经过40余年的研究，已基本形成了能满足太空飞行器润滑的液体润滑剂系列产品，但尚需加强对PAO改进型、MAC、硅坯和改善PFPE边界润滑性的研究以适应太空飞行器发展的要求•碱土金属和稀有金属的氟化物具有较高的熔点和化学稳定性，不易发生氧

6、化和分解，同时在高温下显示出良好的自润滑性，已经在航空航天等需要高温I舌I体润滑剂的领域得到了实际应用.综上所述，当前润滑材料的研究现状和发展趋势与人类社会新的产业革命和新产业的发展紧密和关，在这方血，纳米润滑材料和特姝工况润滑材料的岀现体现得尤为明显。同时，随着人类社会的不断进步，对生活的环境提出了更高的要求，节能和环保成为工业可持续发展的主题，自修复润滑材料和可生物降解的绿色润滑材料也应运而生。相信在广人科技工作者的努力下，上述润滑材料成功应用于工业实际对推动节能和环保会做出更大的贡献。2举例说明纳米材料与纳米器件之间的区别和联系。纳米材料是指在三维空间中至少冇一维处于纳米尺度

7、范围（l-100nm）或由它们作为棊木单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。如碳纳米管。纳米电子器件指利用纳米级加工和制备技术，如光刻、外延、微细加工、自组装生长及分子合成技术等，设计制备而成的具有纳米级（:L~100nm）尺度和特定功能的电子器件。如单分了场效应晶体管。区别与联系：纳米材料如碳纳米管是用物理，化学等方法制备的原材料或原材料的混合物,而纳米器件是在构筑器件的过程屮，用纳米材料通过一定程序制得的器件，如单分子场效应品体管是基