含纳米Cu,LaF3掺杂体润滑油摩擦学性能研究.doc

含纳米Cu,LaF3掺杂体润滑油摩擦学性能研究.doc含纳米Cu,LaF3掺杂体润滑油摩擦学性能研究摘要本文将质量分数之比为1:1的纳米铜离子、***化钢掺杂体应用于润滑油中,使润滑油具有优良的减摩、抗磨性能。用适当的表面活性剂对纳米***化铜与铜离子进行表面改性处理,经表面改性的纳米粒子在润滑油中具有良好的分散、稳定性。采用透射电镜(TEM)观察与测量纳米***化锢、铜粒子的形貌和平均直径。利用四球摩擦磨损试验机测定掺杂体纳米***化锢、铜粒子的润滑油的机压性能(PB)、磨痕直径(WSD)和摩擦因数3)等。研究结果表明,改性后的纳米***化锢、%(质量分数)左右,该润滑油具有最佳的减摩、抗磨作用。关键词:纳米铜 纳米***化偶润滑油掺杂摩擦学性能刖S纳米微粒是指颗粒尺度为纳米量^(l-100nm)的超细微粒。由于其独特的结构,赋于其不同于传统材料的各种独特的性能,其中尤其以电学、磁学、光学、热学、力学、化学和摩擦学等性能特别引人注门,近年来国内外研究者在利用纳米材料提升传统润滑技术上进行了许多研究工作并取得了可喜的效果[1目前,稀土化合物在摩擦学中的研究已经渗透到耐磨金属材料、耐磨高分子材料以及耐磨陶瓷材料等领域,纳米含***稀土化合物作为润滑油抗磨减摩添加剂更是摩擦材料及化学的前沿课题,在理论和应用方面均有广阔的发展前景”吼同时,我国又是稀土大国,从开发和利用国内丰富的稀土资源考虑,更具有重大的理论意义和实际应用价值。锢元素位于元素周期表中第六周期第0B族,原子序数为57。研究发现:LaF3纳米材料作为润滑油添加剂具有优良的抗磨减摩性能,同时,与常用润滑油添加剂的活性元素具有协同效应。由于钢元素是偶系的第一个元素,锢化合物与其他锢系化合物的化学性质相似,因此研究LaF3纳米材料对于研究其他锢系纳米材料具有一定的指导意义。本文将纳米铜离子、***化镰I掺杂体应用于润滑油中,采用透射电镜(TEM)观察与测量纳米***化偶、铜粒子的形貌和平均直径。利用四球摩擦磨损试验机测定添加剂纳米***化锢、铜粒子的机压性能(PB)、磨痕直径(WSD)和摩擦因数(U)等。实验材料及方法本文将质量分数之比为1:1的纳米LaR和纳米Cu微粒掺杂应用于润滑油中。采用日立H-600透射电子显微镜观察与测量纳米LaR和纳米Cu粒子的形貌和平均直径。将添加剂配制成多种油样,%、%、%、%、%。按照GB/T12583-1998标准'戚,分别测试油样的最大无卡咬负荷(pQ和在294N负荷、转速1450r/min下摩擦30min磨斑直径。用石油醍超声清洗钢球,在日本电子(JOEL)公司JSM-6360LV型扫描电镜(SEM)下观察其磨斑形貌。(TEM)观察纳米LaF’、Cu粒子的形貌和与测定平均粒径大小。由图1透射电镜观察结果可见,纳米LaF’粒子与纳米3粒子均呈颗粒状,而且颗粒大小较均匀。测定结果为:纳米LaF:,和纳米Cu粒子粒径分别为lOnin和50nni左右。颗粒状的纳米粒子在摩擦副表面可能起到“微抛光”作用,使摩擦表面更加光滑,减少摩擦;在摩擦副表面,纳米粒子可能起到“微轴承”作用,减小摩擦,提高承载能力;纳米粒子可能填补在凹坑处,起到填补修复作用;在摩擦压应力作用下,可能表面活性很高的纳米粒子发生强烈的粒子吸附,形成保护膜,从而能够保护摩擦表面。图1纳米