坡缕石纳米材料在油溶性润滑剂中的分散问题及摩擦学性能研究

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润滑油广泛应用于各种工业领域中,机械的正常运转离不开润滑油的使用。润滑油通常是由基础润滑油和添加剂构成,而添加剂在很大程度上影响了润滑油的使用性能。采用纳米微粒作为润滑油的添加剂可以提高润滑油的抗磨性能,减少摩擦,延长机器的使用寿命。本文采用纳米坡缕石作为润滑油的添加剂,利用坡缕石优良的物理化学性能,将纳米坡缕石分散在基础润滑油中,以期达到改善润滑油摩擦学性能的目的。  本文首先研究了不同修饰方法对纳米坡缕石在润滑油中分散性能的影响。在对坡缕石原矿进行清洗、烘干、粉碎、筛分和球磨的基础上,分别用四种不同的修饰剂对纳米坡缕石进行了表面修饰,并用沉降法对四种不同修饰剂的分散效果进行比较,利用TEM对分散结果进行了表征,比较其分散的程度。  在课题研究过程中,采用了三种不同分散工艺制备纳米坡缕石润滑油,并用沉降法和TEM对其分散性进行表征,通过在MMU-10G定速端面摩擦磨损试验机上对比了不同分散工艺制备的纳米坡缕石添加剂润滑油的减摩性能,并利用电子探针对摩擦表面进行了表征。结果表明工艺方案三的分散效果较好,它对试件的摩擦表面状况的改善也较好。  在上述研究的基础上,制备纳米坡缕石润滑油,通过在MMU-10G定速摩擦试验机上进行摩擦磨损实验,对添加不同质量分数的纳米坡缕石润滑油和基础润滑油的减摩和抗磨性能进行比较,证明添加了纳米坡缕石的润滑油比基础油具有更好的减摩和抗磨性能,且添加质量分数对试件摩擦系数和磨损量也有影响,添加质量分数为2%的纳米坡缕石润滑油相对于基础油的摩擦系数降低最多,减小了13.2%。并且通过对失重曲线的比较及金相显微镜的表征表明,添加质量分数为1%、2%和4%的纳米坡缕石润滑油在摩擦磨损实验开始50小时后的试件总磨损量相比基础润滑油分别降低了8.4%、15.5%和24.9%。
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