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纳米材质润滑油添加剂的类型
  • 发布日期:2014-04-19
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详细信息
纳米材料润滑油
纳米材料一般是指粒径小于100mm扽粉体材料。纳米是一个长度单位,一纳米即为十亿分之一米。氢原子是最小的院子,他的直径约为0.1纳米,1纳米相当于10个氢原子一个接一个排起来的长度。以纳米材料为基础制备的新型润滑材料应用与摩擦学中,是纳米科技的一个重要研究领域之一,并将以不同与传统添加剂的作用方式起到抗魔减擦作用。

一、纳米润滑添加剂类型

1、纳米金属单质粉体,主要包括纳米铜、纳米铅、纳米锡、纳米锌等。
超细金属粉以适当方式分散于各个润滑油中,可形成一种稳定的悬浮液。这种润滑油每升中含有数百万个超细金属粉末颗粒。在摩擦过程中,这些超细颗粒可以与固定表面相结合,形成光滑的保护层,同时填塞微划痕,从而大幅度降低摩擦和磨损,尤其在重载、低速和高温振动条件下作用更为显著。目前应用较多的金属纳米粉包括铜、锡、银粉末等,这些金属纳米粉有着与传统添加剂不同的减摩抗磨机理。
2、纳米碳材料及其衍生物,此类粉中以富勒烯、纳米金刚石、纳米石墨、纳米管最具有代表性。摩擦副表面的分析结果表明:在边界润滑条件下,纳米硬质粉末可以避免摩擦副直接接触。当剪切力破坏润滑油膜时,纳米粉末在摩擦副之间起“微轴承”作用,在摩擦副件滚动,可以降低摩擦系数,并且对表面起抛光和强化的作用。在硬质粉末中,纳米金刚石微粒用作润滑油添加剂的研究最为广泛,技术上也最为成熟。
3、纳米氧化物及氢化物,经过实验研究表明,当其粒径较大时往往成为磨粒而增大磨损,当粒径小到纳米尺寸时,这些化合物具有一定的减摩抗磨性。他们的作用机理是在摩擦表面形成一层沉积膜。有的研究还指出无定形纳米微粒的性能优于微晶纳米微粒。
4、纳米硫化物,此类添加剂包括MoS2、ZNS等纳米粒子。硫元素在边界润滑条件下可以与摩擦表面发生反应,生成含硫的无机膜从而起到抗擦伤和抗烧结作用。
5、纳米硼系化合物,纳米硼酸盐作为润滑油添加剂具有良好的摩擦学性能,尤其是碱土金属硼酸盐,其摩擦学性能更为优异,具有很好的应用场景。
6、纳米稀土化合物,随着纳米技术的发展,许多研究者纷纷将目光投向纳米稀土三氟化物在润滑油中的应用研究上。
7、高分子纳米微球,主要包括聚苯乙烯纳米微球、具有核-壳结构的聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球。通过乳液聚合法合成聚苯乙烯类纳米微球,并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。结果表明,只有添加适量的聚合物纳米微球时,润滑油才起到良好的抗磨作用。聚合物纳米微球的交联度对基础油的摩擦学性能也有重要影响,未交联的聚合物纳米微球降低了基础油的承载能力,而交联的聚合物纳米微球则将基础油的承载能力提高了一倍。

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