基于润滑油添加剂纳米锑粉摩擦学性能的研究

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1、硕士学位论文摘要纳米材料具有许多特殊的性能，有着广泛地应用前景，是当前材料科学研究的前沿。纳米材料在摩擦领域中的研究也越来越受到重视，纳米材料作为润滑油添加剂在新型润滑材料中的应用是纳米科学的一个重要研究领域之一。本研究将电化学法制备的纳米锑颗粒按不同的百分含量加入到液压油中，利用CFT-1型材料性能测试仪分别在不同摩擦载荷和摩擦速率下考察了纳米锑粉作为润滑油添加剂的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜和能谱仪对摩擦表面进行了分析，初步探讨了其润滑机理。得到的主要结论如下：1．采用CFT-1型材料性能测试仪在不同载荷进行了往复式摩擦磨损

2、试验，对比研究了不同条件下的纳米锑粉作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明：在不同载荷下要得到抗磨减摩性能最优的润滑油需要加入不同百分含量的纳米锑粉，摩擦载荷为30N、60N、90N、120N时的最佳锑粉添加量分别为O．5％、0．3％、0．9％、0．5％。当载荷为120N时在液压油中加入O．5％质量分数的纳米锑粉所得到的润滑油的抗磨减摩性能最好，所以重载荷下纳米锑粉能显著提高液压油的抗磨减摩性能。2．在不同摩擦速率下对不同锑含量的润滑油的摩擦学性能进行了评价。结果表明：在纯液压油和含0．1％、O．5％锑含量液压油润滑条件下，摩擦表

3、面的摩擦系数随着摩擦速率的增大都有一个先减小后增大的趋势。当摩擦速率为0．0625m／s时，摩擦系数最小，润滑油的润滑效果最好。在0．9％锑含量的液压油润滑条件下，摩擦速率的变化对摩擦系数的影响不大，摩擦表面的摩擦系数基本相同。3．通过SEM对试样摩擦表面进行了形貌分析，利用EDX进行了磨痕表面元素分析，并对纳米锑粉的润滑摩擦机理进行了探讨。纳米锑粉的纳米效应和类石墨的层状晶体结构，使得润滑油中高活性的纳米锑粒子在高温高压的环境下很容易与摩擦表面的金属相互作用，渗透或吸附在金属表面形成一层低剪切强度的自修复膜，有效地减小了摩擦副的

4、直接接触，产生了良好的减摩抗磨效果。关键词：纳米锑；摩擦磨损性能；液压油基于润滑油添加剂的纳米锑粉的摩擦学性能研究AbstractNano．materialiSoneofthefrontierfieldsofmaterialscienceresearchandwillhavewideapplicationinfuturebecauseofpossessingmanyspecialproperties．Nano-materialwillbemoreandmoreimportantintribologyfield．Thatthenan

5、o·materials觞additivesapplytonewtypesoflubricatingmaterialisoneoftheimportantresearchareasofthenanoscience．Theantimonynanoparticlespreparedbyelectrochemicalmethodwereaddedtothehydraulicoilaccordingtodifferentpercentagecontent．Thetribologicalbehaviorofantimonypowder鹪add

6、itiveinhydraulicoilwereevaluatedbyCFT-1materialperformancetesterunderdifferentloadandfrictionvelocity．Thewornsurfacesofthesampleswereanalyzedbyscanningelectronmicroscopeandenergy-dispersivespectroscopy,thelubricationmechanismofSbnanopowderWasalsodiscussed．Themainconcl

7、usionswere嬲followed．1．ThereciprocatingfrictionandweartestsweretakenbyeFT-1materialperformancetesterunderdifferentload，thetribologicalbehaviorofantimonypowderasadditiveinhydraulicoilwerestudiedunderdifferentconditions．TheresultsshowedthatitWasneededtoadddifferentpercen

8、tagecontentofnanometerantimonypowderstolubricatingoiltoachievethebestfrictionperformanceunderdifferentload．WhenfrictionloadW