纳米zrolt2gt作为润滑添加剂抗磨减摩性能研究

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1、济南大学硕士学位论文摘要在润滑工程领域，润滑油添加剂已经被广泛的应用于各种润滑油中，它们起到了减小摩擦系数，降低磨损量甚至对摩擦表面损伤部位进行修补的功能。尽管润滑油添加剂发展到现在，已经发展更新了四代，但是现有的润滑油添加剂都具有明显的不足，特别体现在对摩擦表面的修补作用上，这使得研究者们不断的寻找性能更加优异的材料用于润滑油添加剂。近年来，纳米材料的出现为润滑油添加剂的发展提供了一个新的选择。通过研究发现，添加有纳米颗粒的润滑油在摩擦学性能上得到了显著的提高。对纳米颗粒的减摩抗磨机理，大多数研究者认为，纳米颗粒在摩擦副间起到了垫片的作用，另一些研

2、究者提出，纳米球形颗粒在摩擦面间存在微滚动作用，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦系数。随着试验研究的进一步深入，更多的研究者发现，纳米颗粒可以沉积到摩擦表面的磨损部位，使摩擦表面得到修补。然而，到目前为止，纳米颗粒减摩抗磨以及修补作用的机理仍没有得到系统的研究。’为了对无机纳米颗粒减摩抗磨机理做深入的研究，作者首先采用化学沉淀法制备了加2纳米颗粒；而后采用硅烷偶联剂对其表面进行了改性处理；最终通过摩擦磨损试验机，对添加有改性纳米Zr02颗粒的润滑油进行了摩擦学性能进行了研究。其主要研究内容如下：1．以ZrOCl2．8H20为主盐，采用化学沉淀法制备了Z

3、r02纳米颗粒。在制备过程中，研究了主盐浓度、溶液pH值、分散剂用量、反应各阶段的工艺温度，以及反应器等因素对试验结果的影响，得出了制备Zr02纳米颗粒的最佳工艺参数。通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)的分析发现，制得的纳米氧化锆粉体颗粒呈球形，直径在10rim左右、大小均匀、颗粒分布窄、分散性良好。X射线衍射()a田)对粉体的分析表明制备的纳米Zr02颗粒为无定型结构。2．表面修饰剂硅烷偶联剂以化学键的形式结合在无机纳米颗粒表面，使无机纳米颗粒由亲水疏油性的表面改性成亲油疏水的表面，降低了表面自由能。化学修饰纳米微粒粒径分布均匀

4、，基本无团聚，并且在有机溶剂和油中有很好的分散性，在空气纳米ZrO：作为润滑添加剂抗磨减摩性能研究中有较高的稳定性。3．利用摩擦磨损试验机测定了所制备的纳米Zr02作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能。结果表明，纳米ZrOz作为添加剂可以显著提高润滑油的抗摩减磨能力，当纳米Zr02的添加量为0．25wt％时相应的磨斑直径最小、摩擦因数最低、磨损量最少。采用扫描电镜、能谱仪对摩擦表面形成的保护层进行了分析，摩擦试样表面有添加剂物质沉积膜生成，表面微区亦增添了来自添加剂中的元素，对摩擦表面起到了很好的减摩作用。。关键词：纳米ZrOz；表面改性；抗磨添加剂；抗磨

5、减摩；自修复Ⅱ济南大学硕士学位论文iiiiIIAbstractAddingadditivesintooiltoreducefrictionandwearandeventomendthewornsurfacehasbeenwidelyappliedinlubricationengineeringforquitealongtime．Althoughuptonow,therearefourgenerationsofadditiveswhichhavebeencreatedorinvented,theresearchanddevelopmentofmoree

6、ffectiveadditiveshaveneverbeenceasedsinceallkindsofadditivesmentionedabovearestillnotperfect，especiallytheireffectoftheweal"repairingisfarfromsatisfactory．Professionalsinlubricationresearchfieldhavebeenlookingforthenewmaterialstomeettherequirementofrepairingfunctiontothelubrica

7、ntadditivesallthetime．Inthepastfewyears，theemergenceofnano-materialshasprovidedanewchoiceforthedevelopmentoflubricantadditive．Withtheaidofnano-matefials，alotofnovelworkhasbeendonewimenormousencouragingachievementsobtainedbecamethetribologicalpropertieshavebeenenhancedobviously．

8、Asforthemechanismofanti—wearandfrictionreduction，thefo