nbxlt2gtxs、se纳米润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究

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1、江苏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。但是，现有的润滑油添Di：iN都具有明显的不足，特别体现在对摩擦表面的修补作用上。近年来，通过研究发现，添加纳米颗粒的润滑油在摩擦学性能上得到了显著的提高。因此我们将层状过渡族金属硫、硒化物制备成纳米级的颗粒、线、管／束，从而使层状过渡族金属硫、硒化物具有独特闭合结构，消除了悬挂键的存在，提高化学稳定性。应用于润滑油中，一方面纳米球形颗粒在摩擦面间存在微滚动作用，变滑动

2、摩擦为滚动摩擦，减小摩擦系数；另一方面，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。本文主要对过渡族金属铌的硫、硒化物NbX2(X=S、Se)型纳米材料的制备工艺和摩擦学性能等问题进行了初步探索。主要研究内容包括：(1)将单质Nb粉和S粉混合，密封在石英管内，在高温箱式炉中加热，通过固相反应合成了大量的NbS2纳米管(线)。对所合成的纳米材料分别用TEM、SEM、EDS、XRD等测试手段进行表面形貌和结构成分的表征。(2)将单质Se和Nb粉密封在石英管内，在高温箱式炉中加热，通过固相反应合成了大量的NbSe2

3、纳米纤维。将单质Nb粉和Se粉在高能球磨机内进行球磨，然后在管式炉内加热，在加和N2混合气江苏大学硕士学位论文氛下反应生成了大量的NbSe2纳米富勒烯颗粒。对所合成的纳米材料分别用TEM、SEM、EDS、XRD等方法进行了结构、形貌和成分的测试和表征。(3)以NbSe2为例，对Nb的硫、硒化物纳米材料的生长过程及影响其结晶生长的环境因素，如反应温度、保温时间、过硒系数等反应条件进行了简单讨论，并对一维NbX2纳米材料的生长机制给出了合理解释。(4)将NbS-2、NbSe2纳米线作为润滑油添加剂，在UMT-2摩擦磨损试验机上

4、进行了摩擦性能测试。NbSe2纳米颗粒作为润滑油添加剂，添加在基础油中，在UMT-2多功能摩擦试验机上进行了不同条件的摩擦学试验，对Nb的硫、硒化物纳米材料的摩擦学行为进行了初步探讨，并对比了不同形貌的NbSe2的摩擦学性能。(5)通过对添加NbX2纳米级固体添加剂的润滑油的摩擦性能试验，初步探讨了含有NbX2纳米级固体添加剂的润滑油的摩擦机制，其优异的摩擦性能可能归结于NbX2纳米材料独特的闭合结构，润滑膜机制和填充条件修复机制。关键词：纳米材料，固相反应，固体润滑，添加剂，过渡族金属硫硒化物，摩擦学性能Ⅱ江苏大学硕士学

5、位论文ABSTRACTAddingadditivesintooilreducefrictionandwearandeventomendthewornsurfacehasbeenwidelyappliedinlubricationengineeringforquitealongtime．But，theresearchanddevelopmentofmoreeffectiveadditiveshaveneverbeenceasedsinceallkindsofadditivesmentionedabovearestillnot

6、perfect，especiallytheireffectofthewearrepairingisfarfromsatisfactory．Withtheaidofnano-materials，alotofnovelworkhasbeendonewithenormousencouragingachievementsobtainedbecausethetribologicalpropertieshavebeenanhancedobviously．Sotransitionalmetaldichalcogenideswerepre

7、paredasnanostructures(suchastubes，wiresandparticles)，theuniqueclosednanostructure(nanotubes，nanowires，nanobundles)formedwithrolledupmaterialshaveeliminatedthefringedanglingbonds，thereaftertheyimprovethechemicalstability．Appliedinlubricatingoil，onesides，thenano-mat

8、erialsactasspacerbetweenthetwofrictionsurface，andsomeeverproposedthatthenano-materialswererollinglikeaballinthegrindingareawhichleadstothereductionoffri