納米潤(rùn)滑材料及表面改性的研究.pdf

1、在摩擦學(xué)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的油性劑和極壓抗磨添加劑由于自身的缺陷其應(yīng)用受到很大限制。油性劑的承載能力低，極壓抗磨劑多為含硫、磷、氯的有機(jī)物，污染環(huán)境，在國(guó)外已被限制使用。發(fā)展具有良好抗磨性能、高承載能力、對(duì)磨損表面具有一定修復(fù)功能的潤(rùn)滑油添加劑是摩擦學(xué)領(lǐng)域的前沿課題之一。 本課題的目的旨在深入研究納米微粒的改性方法及其摩擦學(xué)特性。在參閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，采用表面修飾劑修飾納米二氧化鈦微粒，制備表面化學(xué)修飾的油溶性納米微粒，并用紅外光

2、譜(FTIR)、X-射線光電子能譜(XPS)、差熱分析(DTA)和熱重分析(TGA)等現(xiàn)代分析手段對(duì)所合成的表面修飾納米微粒的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。將表面修飾納米二氧化鈦微粒作為潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能在四球試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并對(duì)其摩擦機(jī)理進(jìn)行了探討。 1.硬脂酸的極性端基羧基和TiO2納米核之間存在較強(qiáng)的化學(xué)作用，以雙齒鰲合結(jié)合于納米微粒的表面。 2.表面修飾TiO2納米微粒中Ti2p電子結(jié)合能和塊體銳鈦礦型TiO2

3、中Ti2p的結(jié)合能非常相近，低能量Ti的2p3/2電子結(jié)合能為458.4eV。 3.硬脂酸表面修飾TiO2納米微粒在446.2℃以后，隨著熱處理溫度的提高，TGA未見其它峰出現(xiàn)，DTA基本無(wú)失重現(xiàn)象，樣品失重率不到10﹪。 4.硬脂酸表面修飾TiO2納米微粒作為潤(rùn)滑油添加劑能夠有效降低磨損、提高承載能力和降低摩擦系數(shù)。在所選試驗(yàn)條件下，添加劑濃度為0.50﹪時(shí)，使CA20機(jī)油的PB值從370N提高到590N，摩擦系數(shù)從0