碳基微纳米润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究

发布时间：2021-06-23 10:25

　　近年来,环境问题和生态平衡受到越来越多的关注。工业生产中迫切需要一种新型的绿色添加剂来满足不同的润滑介质和润滑条件。随着碳纳米材料的快速发展,研究人员致力于开发一种新型的绿色润滑添加剂。其中,碳微球由于其特殊的形状可作为微轴承,对接触界面进行物理分离,将滑动摩擦转化为滚动摩擦,具有良好的润滑和抗磨损效果。基于此,本课题以水热法和化学反应法等为基础,制备了多尺度碳微球、滑石/碳微球复合粉体、载银碳微球等作为润滑添加剂,并对其进行表面改性,随后分散在基础油中,获得复合润滑剂。本课题除了对所制备粉体的物理化学性能进行表征,主要研究了粉体添加剂对基础油摩擦学性能的影响。（1）以纤维素为原料,采用水热法制备多尺度碳微球,其粒径分布范围为200-1100 nm,将其作为一种油基润滑添加剂,显著改善了钢-钢接触面的摩擦磨损性能。结果表明,当碳微球浓度为0.5 wt.%时,摩擦磨损性能最佳。当施加载荷为50 N时,0.5 C-oil润滑下的摩擦系数为0.10,与基础油相比降低了28.6%。钢盘的磨损率仅为2.63·10^-77 mm³/（N·m）,比基础油降低... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磨粒磨损示意图[2]

陕西科技大学硕士学位论文面形成一层薄的保护膜，从而减少摩擦磨损[79]。另一方面，后两种机制属于纳米粒子的表面增强效应。对于修补效果（图 1-2c），纳米颗粒可以沉积在摩擦表面形成物理摩擦膜，以弥补质量损失；在抛光效果方面（图 1-2d），由于硬质纳米颗粒的磨耗性，降低了摩擦表面的粗糙度，据报道磨损表面的粗糙度与纳米颗粒的尺寸一致[76]。为了更好地理解，下面给出了纳米颗粒存在的潜在润滑机制的细节。

陕西科技大学硕士学位论文2.3 碳基微纳米材料的制备方法本研究分别制备了多尺度碳微球，滑石/碳微球复合粉体和载银碳微球三种碳基微纳米材料作为润滑油添加剂。图 2-1 为本课题技术路线图。（1）以纤维素为原料，通过简单的水热法直接制备得到多尺度碳微球。（2）以滑石和纤维素为原料，在酸性溶液中通过一步水热法合成滑石/碳微球复合粉体。（3）以纤维素为原料，酸催化下通过简单的水热法制备碳微球，进一步，通过葡萄糖还原硝酸银溶液，在碳微球表面沉积银纳米颗粒，得到载银碳微球。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]硅酸盐矿物微粒润滑油添加剂的摩擦学性能与磨损自修复机理[D]. 岳文.中国地质大学（北京） 2009

硕士论文
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[2]交变接触载荷下6061铝合金微动疲劳特性[D]. 李建军.天津大学 2016
[3]羟基硅酸镁的人工合成及其摩擦学性能研究[D]. 曾明杰.北京交通大学 2015



本文编号：3244767