微乳液法制备油溶性纳米金属铜及其在摩擦学中的应用
发布时间：2021-11-24 20:26
纳米金属铜作为一种新型的润滑油添加剂材料，由于比传统的润滑添加剂具有更为优异的抗磨减摩性能、热氧化安定性和抗腐蚀等特性而被广泛应用在摩擦学领域，其制备及应用研究越来越受到人们的重视。本文综合胶体化学、界面化学和纳米技术，研究了在微乳液体系中还原制备纳米金属铜粒子的方法和工艺；考查了纳米铜在润滑油中的摩擦学性能；对纳米金属粒子在润滑油中的抗磨减摩机理提出了自己的见解，建立了以纳米粒子和表面修饰剂组成的微单元为核心的抗磨减摩模型。主要研究成果和结论：1．借助微乳液体系中的“微反应器”成功制备出了粒径分布在20 nm左右、分散性良好的纳米铜颗粒。分别从表面活性剂的配比、反应顺序、反应物浓度、微乳液的分散方法及温度等方面，研究在该体系下制备纳米金属铜的适宜工艺条件。最终反应出了纳米铜润滑油添加剂16。2．研究了纳米铜添加剂16的摩擦学性能。结果显示，按质量分数5％添加16配制成的复合纳米润滑油16／HL68、16／HL46分别比基础油HL68和HL46的PB值提高了34.95％和23.47％；其摩擦系数分别下降了78.3％和53.8％；在高速重载条件下16／HL68还出现...
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 绪论
1.1 摩擦学的发展历史
1.2 摩擦学基本理论
1.2.1 固体滑动摩擦理论
1.2.2 磨损
1.2.3 润滑理论
1.3 纳米科学技术在摩擦学中的应用
1.3.1 纳米技术的基本概念
1.3.2 纳米技术在摩擦学中的应用
1.4 开展纳米润滑添加剂研究的必要性及存在的问题
1.5 本文主要研究内容
第2章 微乳液法制备油溶性纳米铜的研究
2.1 实验试剂和仪器设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器和设备
2.2 微乳液的配制
2.2.1 微乳液的配制
2.2.2 微乳液形成理论
2.2.3 微乳液制备纳米粒子的原理
2.3 微乳液法制备纳米铜粒子的研究
2.3.1 实验路线
2.3.2 实验过程
2.3.3 铜粒子的表征
2.3.4 实验结果与讨论
2.4 本章小结
第3章 纳米铜润滑油添加剂的合成及其摩擦学特性研究
3.1 纳米金属铜粒子在润滑油中的添加工艺研究
3.1.1 除水除盐工艺的研究
3.1.2 复合纳米铜润滑油的配制
3.2 纳米铜添加剂提高基础油的润滑性能研究
3.2.1 纳米铜添加剂提高基础油抗极压性能测试
3.2.2 纳米铜添加剂改善基础油减磨性能测试
3.3 摩擦学系统因素对纳米铜润滑油添加剂摩擦学性能的影响
3.3.1 摩擦系数随外载荷的变化关系
3.3.2 纳米铜粒子含量对润滑油抗极压性能的影响
3.3.3 纳米铜粒子含量对润滑油减摩性能的影响
3.4 本章小结
第4章 纳米金属铜润滑油添加剂抗磨减摩机理初探
4.1 纳米金属粒子添加剂改善摩擦磨损性能机理的研究现状
4.1.1 纳米粒子的“微观效应”
4.1.2 纳米软金属对摩擦界面的作用模式及机理
4.1.3 纳米粒子的“动态自修复”效应
4.1.4 扩散蠕变机理
4.2 润滑油中纳米金属铜抗磨减摩作用机理探讨
4.2.1 抗磨减摩试验研究
4.2.2 纳米铜的抗磨减摩机理模型
4.3 本章小结
第5章 结论
5.1 全文主要研究成果和结论
5.2 研究中存在的缺陷以及今后的展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]液相法制备纳米铜粉的研究[J]. 耿新玲,苏正涛. 应用化工. 2005(10)
[2]有机钼及其复合纳米润滑添加剂的摩擦磨损性能研究[J]. 郭志光,顾卡丽,徐建生,于波,周峰,刘维民. 摩擦学学报. 2005(04)
[3]超声波法合成三烷基硼及其裂解制备碳化硼[J]. 张红萍,唐爱东,彭宏. 中南大学学报(自然科学版). 2005(03)
[4]几种纳米添加剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性[J]. 叶斌,陶德华. 机械工程材料. 2005(06)
[5]含纳米碳酸钙粒子润滑油的摩擦学性能研究[J]. 顾卓明,顾彩香,王仁兵,陈志刚. 材料科学与工程学报. 2005(02)
[6]钢-铜摩擦副选择性转移效应的研究[J]. 郭志光,辛燕,顾卡丽,刘维民. 合成润滑材料. 2005(01)
[7]纳米铜微粒作为润滑油添加剂的分散方法及其摩擦学性能研究[J]. 史佩京,刘谦,于鹤龙,徐滨士. 石油炼制与化工. 2005(03)
[8]纳米铜添加工艺对润滑油摩擦学性能的影响[J]. 刘谦,徐滨士,许一,史佩京. 润滑与密封. 2005(02)
[9]化学还原法制备纳米铜[J]. 林荣会,方亮,郗英欣,邵艳霞. 化学学报. 2004(23)
[10]纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能机理的评述[J]. 吕君英,龚凡,郭亚平. 应用科技. 2004(11)
本文编号：3516696
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 绪论
1.1 摩擦学的发展历史
1.2 摩擦学基本理论
1.2.1 固体滑动摩擦理论
1.2.2 磨损
1.2.3 润滑理论
1.3 纳米科学技术在摩擦学中的应用
1.3.1 纳米技术的基本概念
1.3.2 纳米技术在摩擦学中的应用
1.4 开展纳米润滑添加剂研究的必要性及存在的问题
1.5 本文主要研究内容
第2章 微乳液法制备油溶性纳米铜的研究
2.1 实验试剂和仪器设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器和设备
2.2 微乳液的配制
2.2.1 微乳液的配制
2.2.2 微乳液形成理论
2.2.3 微乳液制备纳米粒子的原理
2.3 微乳液法制备纳米铜粒子的研究
2.3.1 实验路线
2.3.2 实验过程
2.3.3 铜粒子的表征
2.3.4 实验结果与讨论
2.4 本章小结
第3章 纳米铜润滑油添加剂的合成及其摩擦学特性研究
3.1 纳米金属铜粒子在润滑油中的添加工艺研究
3.1.1 除水除盐工艺的研究
3.1.2 复合纳米铜润滑油的配制
3.2 纳米铜添加剂提高基础油的润滑性能研究
3.2.1 纳米铜添加剂提高基础油抗极压性能测试
3.2.2 纳米铜添加剂改善基础油减磨性能测试
3.3 摩擦学系统因素对纳米铜润滑油添加剂摩擦学性能的影响
3.3.1 摩擦系数随外载荷的变化关系
3.3.2 纳米铜粒子含量对润滑油抗极压性能的影响
3.3.3 纳米铜粒子含量对润滑油减摩性能的影响
3.4 本章小结
第4章 纳米金属铜润滑油添加剂抗磨减摩机理初探
4.1 纳米金属粒子添加剂改善摩擦磨损性能机理的研究现状
4.1.1 纳米粒子的“微观效应”
4.1.2 纳米软金属对摩擦界面的作用模式及机理
4.1.3 纳米粒子的“动态自修复”效应
4.1.4 扩散蠕变机理
4.2 润滑油中纳米金属铜抗磨减摩作用机理探讨
4.2.1 抗磨减摩试验研究
4.2.2 纳米铜的抗磨减摩机理模型
4.3 本章小结
第5章 结论
5.1 全文主要研究成果和结论
5.2 研究中存在的缺陷以及今后的展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]液相法制备纳米铜粉的研究[J]. 耿新玲,苏正涛. 应用化工. 2005(10)
[2]有机钼及其复合纳米润滑添加剂的摩擦磨损性能研究[J]. 郭志光,顾卡丽,徐建生,于波,周峰,刘维民. 摩擦学学报. 2005(04)
[3]超声波法合成三烷基硼及其裂解制备碳化硼[J]. 张红萍,唐爱东,彭宏. 中南大学学报(自然科学版). 2005(03)
[4]几种纳米添加剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性[J]. 叶斌,陶德华. 机械工程材料. 2005(06)
[5]含纳米碳酸钙粒子润滑油的摩擦学性能研究[J]. 顾卓明,顾彩香,王仁兵,陈志刚. 材料科学与工程学报. 2005(02)
[6]钢-铜摩擦副选择性转移效应的研究[J]. 郭志光,辛燕,顾卡丽,刘维民. 合成润滑材料. 2005(01)
[7]纳米铜微粒作为润滑油添加剂的分散方法及其摩擦学性能研究[J]. 史佩京,刘谦,于鹤龙,徐滨士. 石油炼制与化工. 2005(03)
[8]纳米铜添加工艺对润滑油摩擦学性能的影响[J]. 刘谦,徐滨士,许一,史佩京. 润滑与密封. 2005(02)
[9]化学还原法制备纳米铜[J]. 林荣会,方亮,郗英欣,邵艳霞. 化学学报. 2004(23)
[10]纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能机理的评述[J]. 吕君英,龚凡,郭亚平. 应用科技. 2004(11)
本文编号：3516696
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