纳米润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究

发布时间：2020-05-21 23:08

【摘要】：润滑油是广泛应用于各种设备、机械、仪器中的润滑剂。润滑油质量主要取决于添加剂的使用和材料的质量水平。新型发动机对机油的新要求就是具有良好的减摩抗磨性能。纳米粒子具有高效、无污染等特点,目前已有研究证明纳米粒子具有良好的减摩抗磨性能。 本文分别采用物理法和化学法制备了多种纳米粒子,利用多种分析方法对其进行了测试表征,将其表面改性后添加到润滑油中,考察了纳米粒子的分散效果。通过润滑油的摩擦磨损试验,研究了纳米粒子的抗磨减摩作用。 利用电弧等离子体方法制备了铜、Fe_3Al纳米粒子。采用淀粉和甲烷为碳源利用电弧等离子体方法制备了碳包铜纳米粒子,发现以甲烷为碳源时,当氦气与甲烷比例为1:2时,制备的碳包铜纳米粒子平均粒径为20nm,粒子大小均匀呈球形。高分辨电镜显示其表面包覆了一层碳,改变了铜粒子的表面极性,改善了其在油中的分散性能,同时解决了纯铜纳米粒子在空气中易氧化变性的缺点。利用相似方法制备了粒子均匀的碳包铁纳米粒子。 利用沉淀法制备了油酸表面修饰的纳米硼酸锌粒子。经过正交设计实验确定了油酸修饰纳米硼酸锌粒子最佳的制备条件。通过TEM、XRD、IR表征分析了其形貌、物相和表面键合结构。实验发现粒子表面修饰了一层疏水长链,相互之间不易团聚,在有机溶剂中可以直接分散,并能保持长时间的悬浮。 将表面改性的铜、碳包铜、Fe_3Al纳米粒子和油酸修饰的纳米硼酸锌粒子添加到润滑油中进行摩擦磨损试验。结果表明四种添加纳米粒子的基础油的环块表面磨损形貌都有不同程度的改善。添加了0.2wt%含量的铜、碳包铜、Fe_3Al纳米粒子和油酸修饰的纳米硼酸锌粒子的基础油的磨痕宽度分别减小43.3%、51.5%、57.6%和52.5%,摩擦系数分别减小15.7%、10.7%、28.6%和19.6%。同时,添加纳米粒子的基础油在摩擦区的油温也有不同程度的降低。
【图文】：

Fig.2一2TEMmieorgarphofcoppernanoPartieles图2一3采用淀粉为破源制备的碳包铜纳米粒子TEM照片F19.2一3TEMmierograPhofcarboneneaPsulatedCunnaoPartielesPreParedusingsti甘chasearbonsouree

Fig.2一4TEMmieorgraPhofearbonenePasulaetdCunnoaPartielesPerParedusingmhetnaeasearbonsoucre图2一2是在氦气和氢气气氛下制备的纳米铜粒子的TEM照片，铜纳米粒子很不均匀，还有粘连现象，表面也不平整。图2一3是采用淀粉为碳源制备的碳包铜纳米粒子的TEM照片，粒子粒径在50一70mn左右，粒子之间也有一些粘连，，但表面比没有碳包覆的纯铜纳米粒子要平整，形状也变得比较规整。图2一4是采用甲烷为碳源制备的碳包铜纳米粒子TEM照片，A是氦气与甲烷比例为1:1时制备的碳包铜纳米粒子，粒子大多成球形，平均粒径为45mn之间;B是氦气与甲烷比例为1:2时制备的粒子
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH117.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;润滑油知识问答(3)[J];商用汽车;2006年06期

2 童关保,叶孝强;用远红外线加热器解冻润滑油[J];润滑与密封;1981年04期

3 陈爽,李楠,孟慧娟;DDP修饰纳米粒子的摩擦学性能比较[J];五邑大学学报(自然科学版);2003年01期

4 李晓倩,孙晓君,井立强,蔡伟民,王二东;Au改性TiO_2纳米粒子的制备及其光催化活性[J];哈尔滨工业大学学报;2004年10期

5 ;润滑油知识问答(2)[J];商用汽车;2006年04期

6 翟骥,卢颂峰,王良御,温诗铸;液晶添加剂的润滑性能研究[J];润滑与密封;1989年05期

7 李国昌;要认真做好车辆用润滑油的质量监督[J];汽车与配件;1992年10期

8 叶孝强;润滑油的抗凝措施[J];润滑与密封;1983年06期

9 陈爽;;油酸修饰纳米粒子的摩擦学性能比较[J];润滑与密封;2007年02期

10 杨湘琼;长城润滑油公司及润滑油百余问题解答(三)[J];摩托车;2004年03期

相关会议论文 前10条

1 顾卓明;;纳米材料在润滑技术中的应用[A];2006全国摩擦学学术会议论文集（三）[C];2006年

2 姚思德;曲士新;;纳米四氟超细粉制备及其应用[A];中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第八届学术年会（厦门）论文集[C];2002年

3 黄耀东;周斌;沈军;吴广明;孙骐;夏长生;艾琳;;SiO_2气凝胶的常压干燥制备[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集（上卷）[C];2003年

4 吐尔逊.阿布都热依木;张校刚;;聚对苯二胺,聚邻苯二胺纳米粒子的固相反应法合成[A];2003年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2003年

5 阎杰;周震;王荣;邓斌;;用作镍电极添加剂的纳米Ni_(0.95)Co_(0.05)(OH)_2材料[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集（下卷）[C];2001年

6 周坚;;添加剂对方便稀饭品质的影响[A];中国粮油学会第二届学术年会论文选集（综合卷）[C];2002年

7 陈爽;刘维民;;ZnS纳米微粒作为润滑油添加剂的EMPA研究[A];第五届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1999年

8 全笑菊;许并社;;硫代乙酰胺分子表面修饰的ZnS:Cu纳米粒子的制备及光致发光研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集（上卷）[C];2003年

9 万轶;张晖;王恒志;;纳米级混合润滑添加剂的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年

10 陈丽萍;郭荣;;层状液晶中有机纳米粒子的制备及其应用[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 吴建;国产润滑油酝酿高端突破[N];中国质量报;2005年

2 钟华;国内自主研发润滑油产品将面市[N];中国工业报;2007年

3 记者 刘霞;美用纳米粒子治疗药物上瘾[N];科技日报;2009年

4 记者 葛进　陈超;日开发出制造纳米粒子新方法[N];科技日报;2009年

5 余 名;纳米粒子 涂在脸上的危险[N];大众科技报;2004年

6 记者 葛进;日开发新型低成本荧光纳米粒子[N];科技日报;2008年

7 吴慧;国产润滑油冲破坚冰[N];经济观察报;2005年

8 本报记者 李新民;中国润滑油业将告别“战国”时代[N];经济参考报;2005年

9 寇建东;整车厂用情不专 国产润滑油搭车艰难[N];中国经营报;2005年

10 特约记者 徐青松;渭南销售农机下乡拉动润滑油销量[N];中国石油报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 李英勃;环境友好润滑油优化配方试验及抗磨性研究[D];长安大学;2004年

2 黄福川;多燃料多级环保内燃机油的研制[D];西南石油学院;2005年

3 仝秋红;基于智能技术的内燃机油添加剂优选及配伍研究[D];长安大学;2004年

4 孟哈日巴拉;高分散性无机纳米粒子的制备及其表面修饰[D];吉林大学;2006年

5 胡建强;金属纳米粒子的尺寸和形状可控合成及其表征[D];厦门大学;2003年

6 吴建波;Ni（OH）_2电极纳米添加剂对MH/Ni电池高倍率性能影响的作用机理[D];浙江大学;2007年

7 王辉;微流控芯片电泳分析基础研究[D];中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）;2005年

8 张斌;添加剂强化拜耳法种分工艺与理论研究[D];中南大学;2003年

9 李众利;复合BMP三维连通多孔钛在人工假体表面修饰中的应用[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年

10 陈小泉;纳米二氧化钛晶体合成新方法和自洁超亲水膜研究[D];华南理工大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 李强;纳米润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究[D];青岛科技大学;2005年

2 全笑菊;硫代乙酰胺分子表面修饰的ZnS:Cu纳米粒子的制备及光学性质研究[D];太原理工大学;2003年

3 汪正良;纳米二氧化钛和MCM-41分子筛的制备及表面修饰研究[D];云南师范大学;2003年

4 刘桂霞;CeO_2纳米粒子的制备和性质研究[D];长春光学精密机械学院;2001年

5 张新;TI蜗杆副材料及含纳米粒子润滑油摩擦学性能研究[D];天津大学;2005年

6 陈文刚;硅酸盐粉体作为添加剂对金属摩擦副磨损特性影响的研究[D];大连海事大学;2006年

7 郭文娟;四硫富瓦烯功能化合物的纳米组装及性质研究[D];苏州大学;2006年

8 王胜林;铜电解添加剂的遴选及优化研究[D];昆明理工大学;2003年

9 陈玉金;低维纳米材料的表面修饰与微结构表征[D];哈尔滨工程大学;2003年

10 林映霞;核—壳结构的ZnS：Cu纳米粒子的制备及表面修饰对其发光性质的影响[D];中国海洋大学;2003年

本文编号：2675051