羟基硅酸镁（Pal）作为坡缕石矿物的理想成分,是一种层链状特殊结构的天然纳米材料,具有良好的吸附、净化等性能,在摩擦材料、环保、抗菌等领域具有广阔的应用前景。有研究表明,羟基硅酸镁作为润滑油添加剂,具有金属磨损自补偿特性,但其减摩抗磨微观机理尚不十分明确。理解纳米羟基硅酸镁、基础油分子、摩擦副表面原子的微观相互作用是揭示羟基硅酸镁纳米颗粒润滑添加剂减摩抗磨机制的基础。分子动力学模拟可从微观尺度研究分子间相互作用,从而揭示分子间和分子内相互作用规律,在材料的微观结构和性质研究中扮演着越来越重要的角色。为此,本文针对纳米羟基硅酸镁润滑添加剂,开展了以下几方面的研究:（1）纳米羟基硅酸镁与直链烷烃相互作用的分子模拟。本文通过建立纳米Pal和四种典型的矿物基础油十二烷(C12)、十四烷(C14)、十六烷(C16)和十八烷(C18)的分子模型,并利用分子力学和分子动力学的方法对Pal和直链烷烃的相互作用体系进行分子模拟,系统地研究了体系的结构和能量变化,并通过分析烷烃分子的结合能、均方位移和自扩散系数等参数,研究了Pal表面与基础油分子之间的相互作用机理。结果表明,C12分子在Pal表面具有较高的结合能和较强的扩散能力,从而易于形成均匀分布的润滑油膜。（2）纳米羟基硅酸镁亲油性改性的分子模拟。本文通过建立不同有机酸分子十二酸(HC12)、十四酸(HC14)、十六酸(HC16)和十八酸(HC18)酯化改性的Pal分子模型,研究了不同酯化改性剂改性的Pal与C12烷烃分子间的界面相互作用规律。结果表明,C12分子与经HC16改性的Pal表面具有更高的吸附强度,并形成均匀的填充油膜。因C12分子和接枝分子链的竖直排列使得油膜膜厚度增加,在填充油膜和接枝分子链协同作用下,C12分子在Pal表面能够形成一层更厚和牢固的吸附膜。（3）纳米羟基硅酸镁剪切摩擦特性分子模拟。本文通过建立铁基体-基础油-铁基体(Fe/C12/Fe)、羟基硅酸镁-基础油-铁基体(Pal/C12/Fe)、羟基硅酸镁-基础油-羟基硅酸镁(Pal/C12/Pal)以及铁基体-基础油-改性羟基硅酸镁(Fe/C12/Pal-HC16)四种分子模拟体系,动态模拟了摩擦体系的微观结构变化及基础油-基体界面体系的相互作用规律,揭示了纳米Pal在剪切摩擦副中的减摩抗磨分子机制。结果表明,Fe/C12/Fe和Pal/C12/Pal体系中的结合能分别来源于范德华能和静电能,并出现对称性的层间剪切滑移;在Pal/C12/Fe体系中,C12分子与铁表面的结合能来源于范德华能,与Pal表面的结合能主要来源于静电能,且静电能的强度远大于范德华能,从而产生非对称性层间剪切滑移现象。在Fe/C12/Pal-HC16体系中,Pal表面接枝的有机分子链和C12分子协同作用形成了较厚的分子膜,同时在Fe表面形成了具有浓度梯度的C12分子层,且C12分子的滑移层间相互作用作用强度较低,使得层间滑移更易发生,从而具有较好的减摩抗磨效果。（4）纳米坡缕石润滑添加剂摩擦学性能实验研究。本文对纳米坡缕石颗粒进行了表面羟基化处理,并采用酯化反应接枝了不同链长的有机酸分子,然后将其作为润滑油添加剂,按质量分数为0.5%的浓度添加至基础油中制得实验油样,研究了纳米坡缕石润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明,经过HC16改性的纳米坡缕石添加剂减摩抗磨效果较优。最后,将分子模拟结果与摩擦实验结果相结合,阐释了经酯化改性的纳米坡缕石的减摩抗磨分子作用机理。上述研究为直链烷烃/羟基硅酸镁复合润滑系统中的内在相互作用和羟基硅酸镁在润滑油中的分散行为提供了新的见解,并可以为固液复合润滑剂的设计提供借鉴。