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爆轰纳米金刚石(简称DND)体弹性模量大、导热率高、绝缘性好、处于热力学不稳定状态,因此其具有特殊的化学、力、热、光、电等性质而有着广泛的应用前景。但DND颗粒因具有较高的比表面积和爆轰反应导致的高表面活性而使其多以团聚态存在,如果纳米颗粒的团聚问题得不到解决,在实际使用过程中往往会导致其失去作为纳米粉体的许多优越性,良好的性能不能得到充分发挥。采用空气中热处理氧化的方法,调控DND晶型和表面官能团,利用X射线衍射(XRD)、红外光谱分析(FTIR)透射电镜(TEM)等表征手段,对DND颗粒的物相组成、表面官能团的构成等进行了研究和归纳。结果表明,DND为立方金刚石相结构,表面含有大量含氧官能团,一次粒径在十几纳米左右,热处理氧化的手段可使晶型更完整,有效除去非晶相杂质,含氧官能团增加,有利于DND在油性介质中分散。采用乙醇作为研磨介质,通过机械研磨改性的方法,在破碎DND颗粒团聚体的同时,加入非离子表面活性剂吐温-80和OP-10,使之对吸附于纳米颗粒表面进行改性包覆,得到了含DND颗粒的一种润滑油添加剂。实验结果表明机械研磨可破坏部分DND表面官能团,表面活性剂可以吸附在DND颗粒表面形成空间位阻,防止再次团聚,研磨后的粒径尺寸分布于几百个纳米范围内。将研磨过的DND颗粒分散到聚异丁烯双丁二酰亚胺(简称T154)和基础油(简称150SN)中后,得到稳定分散的DND基础油悬浮液,其粒径平均尺寸为100nm左右。为了降低添加剂的使用成本,同时也提高其摩擦性能,在DND悬浮液中分别添加了硼酸和三聚氰胺二硼酸盐(简称MB)颗粒,同样通过机械研磨的方法改性,并将制得的复合颗粒分散于基础油中。结果表明,粒径变化相对不大,添加硼酸的悬浮液更加透明,呈稳定的单分散状态,但添加MB的基础油悬浮液久置后出现了沉淀。利用摩擦磨损试验机测试分散液的减磨抗磨性能,使用显微镜观察磨斑形貌、测量磨痕直径。试验结果表明,添加DND的基础油摩擦系数降低了约40%,但磨斑直径反而增大约30%,极限承载能力最高增加了两倍。同时也验证了硼酸和MB作为一种廉价的添加剂,与昂贵的DND形成的复合颗粒添加到基础油中,在大大降低DND使用成本的同时,同样表现出良好的极压抗磨性能。最后,采用X射线能量色散谱表征摩擦表面元素组成,揭示了润滑油添加DND颗粒的减磨抗磨机理。