金屬納米顆粒具有低剪切力、高延展性和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),作為潤(rùn)滑油添加劑表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能。但納米顆粒的形狀不規(guī)則,及易團(tuán)聚等問題極大的限制了其作為潤(rùn)滑油添加劑的工程應(yīng)用。近年來(lái),一些碳材料如石墨烯,類金剛石薄膜（DLC）,由于其獨(dú)特的碳結(jié)構(gòu)而具有卓越的光學(xué)性能,電學(xué)性能和力學(xué)性能。有些碳材料如石墨烯,可以作為作為潤(rùn)滑油添加劑,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能;而有些碳材料如DLC則可以作為潤(rùn)滑膜沉積在機(jī)械表面,既保護(hù)摩擦表面同時(shí)又具有良好的潤(rùn)滑效果。金屬與碳材料復(fù)合不僅可以抑制納米顆粒的團(tuán)聚且可構(gòu)成新的形貌與結(jié)構(gòu),兩者相輔相成達(dá)到更好的協(xié)同潤(rùn)滑效果。因此如何設(shè)計(jì)復(fù)合添加劑,并尋找簡(jiǎn)單適宜的制備方法,探索它們?cè)谀Σ吝^(guò)程中的潤(rùn)滑機(jī)理是摩擦領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文根據(jù)機(jī)械摩擦的潤(rùn)滑機(jī)理,采用液相激光輻照技術(shù)和氣相脈沖激光沉積技術(shù)制備了球形銅亞微米顆粒,石墨烯負(fù)載銀納米球的復(fù)合添加劑（L-Ag@rGO）及納米雙層結(jié)構(gòu)Ag/DLC潤(rùn)滑膜,并對(duì)其作為潤(rùn)滑油添加劑和潤(rùn)滑膜的抗磨減摩機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的探究。（1）球形銅亞微米顆粒的快速激光成型制備及其摩擦學(xué)特性研究。在室溫下,以納米銅顆粒為靶材,選用KrF... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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納米材料的制備方法

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1.2納米材料在能量存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用[31](5)能量?jī)?chǔ)存應(yīng)用從移動(dòng)設(shè)備到電網(wǎng)，對(duì)高能量密度或高功率密度儲(chǔ)能材料的需求不斷增長(zhǎng)。納米材料制備的電極和相關(guān)器件的加工可以大大改善儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能。例如具有氧化還原活性的過(guò)渡金屬碳化物的導(dǎo)電率比傳統(tǒng)電極材料的導(dǎo)電率超過(guò)了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這為設(shè)計(jì)無(wú)電流收集器和高功率的下一代能源存儲(chǔ)設(shè)備打開了新世界的大門[32]。納米材料較高的電子和離子導(dǎo)電性，加上本身特有的強(qiáng)度和靈活性，為制備便攜式電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車和固定存儲(chǔ)器提供動(dòng)力[33,34]。例如，現(xiàn)如今改變我們生活方式的鋰離子電池，這種重量輕、可再充電且功能強(qiáng)大的電池，被用于從手機(jī)到筆記本電腦和電動(dòng)汽車的各個(gè)領(lǐng)域。它還可以儲(chǔ)存大量來(lái)自太陽(yáng)能和風(fēng)能的能源，使一個(gè)無(wú)化石燃料的社會(huì)成為可能。這些例子都表明，納米結(jié)構(gòu)材料和納米結(jié)構(gòu)電極可以為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)高能、高功率與持久的能量存儲(chǔ)設(shè)備提供解決方案。(6)摩擦學(xué)應(yīng)用潤(rùn)滑技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高能源利用率的重要手段。納米材料由于具有高強(qiáng)度，高硬度，小尺寸，低熔點(diǎn)及易制備的優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于摩擦學(xué)中，成為新型納米潤(rùn)滑材料。這種潤(rùn)滑材料不僅減小機(jī)械運(yùn)行的摩擦系數(shù)，降低磨損，而且還可以與機(jī)械摩擦表面發(fā)生反應(yīng)，對(duì)摩擦表面進(jìn)行修復(fù)填補(bǔ)。在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中，有些納米顆粒由于較小的尺寸，容易進(jìn)入兩摩擦表面間隙中，改變摩擦狀態(tài)并避免摩擦表面的直接接觸。納米材料在摩擦學(xué)中的應(yīng)用主要集中在納米潤(rùn)滑油添加劑和納米表面工程中。

激光法制備金屬/碳復(fù)合物及薄膜摩擦性能研究10由于一些硬質(zhì)納米顆粒在摩擦過(guò)程中對(duì)摩擦表面進(jìn)行了拋光作用，降低了摩擦表面的粗糙度。圖1.3納米顆粒作為潤(rùn)滑油添加劑的抗磨減摩機(jī)理[51]固體潤(rùn)滑劑種類較多，潤(rùn)滑機(jī)理較為復(fù)雜，主要分為無(wú)機(jī)類固體潤(rùn)滑劑，有機(jī)類固體潤(rùn)滑劑。無(wú)機(jī)類固體潤(rùn)滑劑可分為層狀類和軟金屬類。石墨，二硫化鉬，氮化硼等層狀固體物質(zhì)具有層狀晶體結(jié)構(gòu)，在摩擦過(guò)程中具有較大的吸附力，防止摩擦表面直接接觸，且易于剪切，潤(rùn)滑性能優(yōu)異。有機(jī)類固體潤(rùn)滑劑具有耐高溫，耐污染，耐堿等優(yōu)點(diǎn)。金、銀、錫、鋅等軟金屬作為固體潤(rùn)滑劑，基于低剪切強(qiáng)度，摩擦?xí)r易于發(fā)生晶間滑移，且軟金屬涂層能與基體牢固結(jié)合，可以在輻射、真空、高低溫和重載等條件下發(fā)揮它優(yōu)異的減磨和潤(rùn)滑作用。有機(jī)類固體潤(rùn)滑劑主要有塑料和樹脂等高分子材料。高分子固體潤(rùn)滑涂層常用于無(wú)油或少油潤(rùn)滑、間歇式或短期工作的摩擦副零件，它的固體潤(rùn)滑耐磨機(jī)理主要有：(1)高分子涂層本身隔離摩擦副表面之間直接接觸，且涂層摩擦系數(shù)小；(2)高分子涂層表面的微觀多孔狀或桔皮狀結(jié)構(gòu)淤藏潤(rùn)滑油，與固體潤(rùn)滑劑產(chǎn)生減摩協(xié)同效應(yīng)；(3)高分子涂層易于塑性變形，與對(duì)磨表面相適配，增大真實(shí)接觸面積，緩解應(yīng)力集中；(4)高分子涂層具有良好的防腐性能和吸震功能，從而避免了腐蝕磨損和沖擊磨損。從目前情況來(lái)看,要使某一種固體潤(rùn)滑涂層同時(shí)具備各種性能是不現(xiàn)實(shí)的,因此在實(shí)際使用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體工作條件和要求,針對(duì)性地選擇具有相應(yīng)性能特點(diǎn)的固體潤(rùn)滑涂層。


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