【摘要】：潤滑油添加劑已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種潤滑油中，它們起到了減小摩擦，降低磨損，，對磨損部位進(jìn)行修復(fù)等功能。近年來，納米材料的出現(xiàn)為潤滑油添加劑的發(fā)展提供了一個新的選擇。納米粒子具有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)與宏觀量子隧道效應(yīng)等，從而表現(xiàn)出一系列特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。與此同時，國內(nèi)外學(xué)者通過對納米材料的摩擦學(xué)特性的研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒分散于潤滑油后，可以明顯的提高潤滑油的抗磨減摩性能，并具有很多傳統(tǒng)潤滑油添加劑不可比擬的優(yōu)良性能。對納米顆粒的減摩抗磨機(jī)理，大多數(shù)研究者認(rèn)為，納米顆粒在摩擦副間起到了“第三體”的作用，另一些研究者提出，納米球形顆粒在摩擦表面間存在微滾動作用，變滑動摩擦為滾動摩擦，減小摩擦。隨著試驗(yàn)研究的進(jìn)一步深入，更多的研究者發(fā)現(xiàn)，納米顆粒可以沉積到摩擦表面的磨損部位，使摩擦表面得到修補(bǔ)。然而，到目前為止，納米顆粒減摩抗磨以及修復(fù)作用的機(jī)理仍沒有得到系統(tǒng)的研究。 本文旨在深入研究納米潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能及其減摩抗磨機(jī)理。在參閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，作者在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上分別對添加有納米銅、鋁、三氧化二鋁顆粒的潤滑油進(jìn)行摩擦學(xué)性能的試驗(yàn)研究。通過對磨痕表面的SEM(掃描電子顯微鏡)和TEM(掃描隧道顯微鏡)觀察與分析，以及對摩擦表面的EDS(能量色散譜儀)分析，認(rèn)為其抗磨減摩機(jī)理為：納米粒子在接觸區(qū)形成易剪切的薄膜，保護(hù)金屬摩擦表面；其中的納米金屬顆粒在摩擦熱的作用下，發(fā)生局部熔化后粘著在摩擦表面，起到良好的修復(fù)作用；納米Al_2O_3微粒在摩擦副間可以變滑動摩擦為滾動摩擦，起支撐負(fù)荷的“滾子軸承”作用而提高了潤滑油的承載能力。 根據(jù)三種納米粒子的摩擦學(xué)試驗(yàn)得出的一些特性參數(shù)，以及考慮到試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性，作者還利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對含有混合納米銅粉、鋁粉和三氧化二鋁粉的潤滑油進(jìn)行減摩性能試驗(yàn)，得出了在混合粒子中，納米銅粒子、鋁粒子和三氧化二鋁粒子的最佳配比。結(jié)果表明：納米銅粉、鋁粉和三氧化二鋁粉的混合粒子作為潤滑油添加劑可以顯著提高SD40基礎(chǔ)油的減摩性能。在混合粒子中，Cu粒子的添加量雖然不大，但其作用卻不容忽視，在添加Cu粒子的時候，摩擦力明顯減小。
【圖文】：

圖3一5磨痕表面形貌SEM照片F(xiàn)ig3一5sEMphotosofthewearsearsurafce圖3一5()a為采用sD40基礎(chǔ)油潤滑的試塊在載荷為500N，轉(zhuǎn)速Zoo/rmni下的磨痕表面形貌。由圖可見，基礎(chǔ)油潤滑的試塊處于此載荷階段時，摩擦表面油膜破裂，兩摩擦對偶面金屬直接接觸，發(fā)生嚴(yán)重磨損，摩擦表面存在明顯的劃痕，數(shù)量多而且深，邊緣銳利，而且摩擦表面有少量粘著磨損產(chǎn)生的剝蝕存在。圖3一5(b)(c)(d)是在基礎(chǔ)油中添加1.5%的A12O3，C，uAI粒子潤滑的試塊磨痕表面形貌的SEM照片。從圖3一5(b)和圖3一5()c中可以看到，與圖3一5()a相比

(a)Baseoil(b)Base011+1.5%A12O3(e)Base011+1.5%Cu圖3一6磨痕表面形貌(d)Base011+1.5%AISTM照片F(xiàn)ig3一6STMPhotosofhtewearscarsurafce圖3一6(a)是在基礎(chǔ)油潤滑的情況下磨痕的STM形貌，可以看到表面上分
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TB383.1;TH117.22


本文編號：2660656