纳米金属铝颗粒的结构调控及其对润滑油润滑性的影响

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1、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。近年来，纳米村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。纳米球形颗粒在摩擦面问存在微滚动作用，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦系数。更多的研究发现，具有结构型的纳米颗粒，由于具有多层结构且层间的作用力较弱，易于分解，添加到润滑油中。能够起到很好的减摩，抗磨作用。但是目前对于结构型颗粒的减摩，抗磨机理还有待于研究。为了对结构型纳米金属Al颗粒的减摩抗磨机理做深入的研究，并寻

2、求好的调控结构型纳米A1颗粒的方法，作者首先采用x射线衍射、动态光散射的方法确定A1颗粒的粒径及分散粒度；采用透射电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜观察纳米金属A1颗粒的形貌及粒度分布：采用TG—DTA热重差热分析仪测量了纳米金属Al颗粒的热性能，由此得到合适的热处理条件和工艺，并据此完成了对A1颗粒在不同气氛下的热处理。作者在摩擦磨损试验机上对添加有热处理后的不同纳米铝颗粒的润滑油的摩擦学性能进行了研究，并绘制出Stribeck曲线。通过对磨痕表面SEM、EDS的微观测试分析，本论文对纳米AL颗粒在不同润滑状态下的减摩抗磨机理进行了深入的讨论，提出流体润滑状态下的微滚动作用

3、和边界润滑状态下的垫片作用导致了减摩抗磨效果的产生。根据摩擦学试验结果，作者还提出了新的热处理调控纳米A1颗粒的工艺，经过调控后纳米颗粒由球形变成棒状，核壳结构的外层厚度变厚，因此具有更好的减摩抗磨效果；并确定了新工艺处理后颗粒的最佳添加量。关键词：金属纳米铝颗粒摩擦磨损润滑润滑油添加剂ABsTRACTAddingadditivesintooiltoreducefrietionandweal'andeveutomendthewornsurfacehasbeenwidelyappliedinlubricationengineeringforquitenlongtime．Inth

4、epastfewyears，theemergenceofnano-materialshasprovidedanewchoiceforthedevelopmentoflubricantadditive．Withtheaidofnano—materials，alotofnovelworkhasbeendonewithenornaolLsencouragingachievementsobtainedbecausethetribologicalpropertieshavebeenobviouslyenhanced．Asforthemechanismofanti·wearandfric

5、tionreduction,thefollowingexplanationhasbeenpredictedbymostofprofessionalsthatthenano-particlesactasspacerbetweenthetwofrictionsurface．andsomeeverproposedthatthenano-particleswererollinglikeaballinthe豇ndingamwhichleadstothereductionoffrictioncoefflcient．However,asthedevelopmentofresearch，mo

6、reandmorepeopleboldthepointsthatthestructuralnano-particlesshowexceptionaltribologicalperformance∞additivestoliquidlubricants．such∞hollownanoparticles，inorganicfIlllerene-likenestednanostructures．whichhavemultilayerstructures，andfeeblishstrengthamongthemulfilayer,andleadingtoeasilydecompose

7、d，butitsmechanismofanti-wearandfrictionreductionislittletoknow．InordertomakefttrtherresearchofFRandAWmechanism．andseekbetterheattreatmentmethod,firstlytheparticlesizewasmeasuredbytheanalysemethodofX-mydiffractionandFiberOpticsQuasi-ElasticLightScattering