镁铝水滑石的氯离子交换及其摩擦学性能的研究

《镁铝水滑石的氯离子交换及其摩擦学性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：幻超日期：垫!晦目竺因关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；

2、⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：一Ⅺ墅丝日期：趋!竺辱厶目丝旦导师签名：——塑釜jL一日期：勉：让辱6目丝旦万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文镁铝水滑石的氯离子交换及其摩擦学性能的研究摘要现代工程技术的发展使得层状固体润滑剂材料在摩擦、磨损和润滑问题上日益受到重视，迫切需要发展相适应的固体润滑剂材料。水滑石化合物(LDHS)是一类结构可调的阴离子层状材料，此类材料在催化、功能助剂和光电磁材料等许多领域己经得到广泛应用。为了拓展水滑石材料的应用范围，本文合成了cog一型Mg／Al(2：1)一LDHs和Mg／Al(4：1)一LDHs及其氯

3、离子交换材料，采用四球摩擦磨损试验机在基础油聚乙二醇200中分别研究了它们的摩擦学性能。采用尿素合成方法，合成了投料摩尔比分别为Mg／A1=2和Mg／A1=4的co；一型LDHs，结果表明，投料摩尔比Mg／A1=2的cog一型LDHs，其最佳合成条件为：n一／n№=2，反应温度100。C，反应时间24h；投料摩尔比Mg／A1=4的co；一型LDHs，其最佳合成条件为：n一／nNoI=2，反应温度100oC，反应时间12h。采用离子交换“酸盐法”，在N2的保护下，通过调节NaCl溶液浓度、反应溶液的pH值和反应温度，将cog一型Mg／A1(2：1)-LDHs和Mg／AI(4：1)．LDH

4、s交换成Cl一型Mg／A1．LDHs，适宜的交换条件为：3．0mol／L的NaCl溶液，反应溶液pH=6．0，反应温度100oC，反应时间4h。将制备的co；一型和C1一型Mg／AI．LDHs作为固体润滑剂添加到基础油聚乙二醇200中，在四球摩擦磨损试验机上分别对它们的摩擦学特性进行万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文了研究。首先在承载力方面，添加0．25wt．％c023一型Mg／Al(2：1)．LDHs承载力岛值是549N，比基础油提高了39N；添加0．25wt．％C1一型Mg／AI(2：1)一LDHs承载力如值达到598N，比基础油提高了88N；添加0．5wt．％co；一型Mg／

5、A1(4：1)一LDHs承载力R值是549N；添加o．5wt．％CI一型Mg／A1(4：1)一LDHs承载力岛值达到598N；可见，在相同的添加量下，Ci一型Mg／A1-LDHs的承载力明显比co；一型高，而且在相同的岛值下，Mg／Al(2：1)一LDHs添加量比Mg／A1(4：1)一LDHs减少50％。其次，在抗磨性能方面，添加0．25wt．％的c023一型和CI一型Mg／Al(2：1)一LDHs的磨斑直径WSD值分别为0．388mm和0．324turn，分别比基础油降低了25．4％和37．7％；添加0．25wt．％co；一型和CI一型Mg／A1(4：1)．LDHs时，磨斑直径分别为

6、0．388mm和0．343mm，分别比基础油减小了25．4％和36．0％；显然，cl一型Mg／A1一LDH的抗磨能力好于co；一型。在减摩方面，基础油PEG200的摩擦系数与添加co；一型和Ci一型Mg／A1．LDHs后的摩擦系数基本一致，表明Mg／A1-LDHs材料在减摩性能上没有优势。钢球磨损表面的SEM表明，基础油PEG200的钢球磨斑直径较大，表面粗糙且划痕较深；添加co：一型和CI一型Mg／A1一LDHs后，钢球表面的磨斑直径较小且较为光滑平整，进一步说明Mg／AI—LDHs材料显示了良好的抗磨性能。EDS能谱显示，除了钢球自身元素外并没有发现其元素存在，说明Mg／AI．LD

7、Hs在摩擦过程中没有与钢球表面发生化学反应。对摩擦实验前后的样品进行的XRD和SEM表征，结果表明，样品的晶体结构并没有发生改变，其LDHs的特征峰都存在，说明样品保持着原有的晶体结构。关键词：镁铝水滑石，离子交换，摩擦学性能，固体润滑剂。II万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文CHLORIDEANIONEXCHANGEOFMgAILAYEREDDOUBLEHYDROXIDEANDTHEIRTIUBOLOGICALPROPERTIESⅢVES