微乳液法制备纳米硼酸钙及其润滑性能的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文微乳液法制备纳米硼酸钙及其润滑性能的研究姓名：耿佳佳申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王金渠;殷德宏20060601大连理工大学硕士学位论文摘要纳米材料的特殊性质使其在用做润滑油添加剂方面具有潜在的应用价值。目前将纳米添加剂用于改善润滑油性能已取得了一些进展。进一步开展纳米材料的制各及其应用于润滑油摩擦性能研究，对于改善油品的性能和延长设备的使用寿命具有重要的意义。本文采用了w／o微乳法制各了纳米级硼酸钙微粒，考察了制备条件对微粒的粒径及形貌的影响。将所制备的纳米粒子应用于500s

2、N基础油中，检测了纳米润滑油添加剂的摩擦性能。主要内容包括：在微乳液组成的研究中，通过绘制的三元相图选出了Tritonx．100／正己醇，环己烷／水和CTAB／正丁醇／环己烷／水两个微乳液体系。盐溶液的增溶实验结果表明，Tritonx．100／正己醇／环己烷体系在Tritonx．100与正己醇的体积比接近5：4时，对氯化钙和硼酸钾有较大的增溶量，最大增溶体积可达24％。CTAB和正丁醇的质量比为1．5：1，(Cn扭+正丁醇)与环己烷的质量比为1．5：1时，氯化钙的最高溶水量可达26％(体积比)，硼酸钾的最高溶水量

3、可达30％(体积比)。分别在两种不同的微乳液中合成了纳米硼酸钙，并采用采用TEM、SEM和激光粒度分析对产物的粒径和形貌进行了表征。实验结果表明，对于Tritonx—loo／正己醇佣：己烷，水体系，。)在12．卜7．6之间时可以得到尺寸为20～70衄的硼酸钙。一定的陈化时间有利于形成粒径均匀的产物。温度升高至40℃时，硼酸钙的粒径迅速增大，接近100nm。反应物浓度对粒径的影响不明显。采用cTAB微乳体系制备纳米硼酸钙，在水核较小时，纳米粒子的粒径与水核大小呈线性关系。反应温度在30℃以下、水相与CTAB质量比小

4、于O．75，陈化时间在9l卜48h，可以制各出不同粒径(十几到上百纳米)的球形纳米级硼酸钙微粒。反应物浓度对粒径的没有明显的影响。纳米硼酸钙压缩液作为润滑油添加剂，与基础油500SN的配伍性较好。硼酸钙压缩液含量在O．75％时，最大无咔咬载荷达到最高值820N，比基础油提高了49．1％。含有添加剂的润滑油的磨斑直径明显小于基础油。随着摩擦时间的延长，两种油的摩斑直径相差越来越大，摩擦时间为30min时，含硼酸钙的基础油比基础油的wsD减少26％。关键词：w／0微乳液：硼酸钙纳米粒子；润滑性能大连理工大学硕士研究生

5、学位论文PreparationofCalciumBorateNanopaniclesinW／0Microemulsionandt11eStudyofLubricatingPropertiesAbstractNa工10paniclesas1ubricationadditiVeisanew印plicationduetoitsspecialpropenies．NowmaIlykilldsofnaIlo—panicleshavebeenprepared姐dtestedtlleirtribologicalpropcrtie

6、s．In也ep印er，calciumboratenano．paniclesarepreparedmtwodiffbrentW／Omicro-emulsionsystenIls．111eproductsarech眦cterizedbyTEM，SEMaIld留舢ul耐tya11alysis．Lubracatingpropeniesafealsotested．TritonX—100／n-hexan01／c-hexanesystenn’sDhaSebehaviorisstudied．Itshowsthatwhen嘣ton

7、X-100a11dn．hexanO也eisinv01umeratioof5：4．tllisW／OmicmemulsionsvsteHnhasextallsiveandsta_blemicroemulsionphaseregion．ncandiss01ve24％CaCl2orPotassiumborate．Di艉rcmsizen趾oparticlesarepreparedinthefollowingconcen仃砒ions：∞=12．7~7．6，temperatwevaried丘Dm20℃to40℃，agedtim

8、edet、^reen9h~24h．AsforCTAB／n-butanol／c-hexanesvstenn，whenCTABandn-butaJlolisinmassratiOOf1．5：l，tlleW／Omicroemulsionsystennhasextansiveandstablemicroemulsionphaseregion．Calci啪boratenanOpan