本文關(guān)鍵詞： 納米潤滑油添加劑 g-C_3N_4基納米復(fù)合材料 NbTe_2納米片 摩擦學(xué)性能　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備性能參數(shù)的不斷提高,傳統(tǒng)的潤滑油及其有機(jī)成分的潤滑添加劑已不能完全滿足現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)在重載、高速、高精度等條件下的性能要求,同時(shí)也違背當(dāng)前所倡導(dǎo)的環(huán)保要求。近年來,隨著納米摩擦學(xué)逐漸成為一個(gè)熱門學(xué)科,研究人員將某些納米粒子及其納米復(fù)合材料作為潤滑油添加劑,顯著地提高了潤滑油的減摩耐磨性能,從此揭開了新型納米潤滑油添加劑研發(fā)的新篇章。在本論文中,我們主要以納米材料之間的復(fù)合協(xié)同效應(yīng)作為潤滑理論基礎(chǔ),采用一些簡單的方法制備了以層狀結(jié)構(gòu)g-C_3N_4為載體的g-C_3N_4/Cu、g-C_3N_4/Mo S_2、g-C_3N_4/Mo S_2/Zn S三種納米復(fù)合材料。同時(shí),針對(duì)層狀結(jié)構(gòu)的Nb Te_2進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn),成功制備了超薄Nb Te_2納米片。通過對(duì)物相組成、形貌結(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)性能系統(tǒng)地表征,提出其作為潤滑油添加劑的減摩耐磨機(jī)理。主要研究內(nèi)容包括:(1)采用化學(xué)還原法將吸附于g-C_3N_4表面活性位點(diǎn)的Cu2+成功地進(jìn)行了原位還原,制得g-C_3N_4/Cu納米復(fù)合材料。通過物相及表面形貌結(jié)構(gòu)表征,發(fā)現(xiàn)在g-C_3N_4/Cu異質(zhì)結(jié)構(gòu)中,大量類球形Cu納米粒子均勻地修飾于剝離減薄的g-C_3N_4表面,粒徑約為20 nm。同時(shí),探討了g-C_3N_4/Cu納米復(fù)合材料作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能,結(jié)果表明,與單純的Cu納米粒子相比,g-C_3N_4/Cu在基礎(chǔ)油中的分散穩(wěn)定性和減摩抗磨性能更好。(2)利用水熱法獲得g-C_3N_4/Mo S_2納米復(fù)合材料,通過物相及表面形貌結(jié)構(gòu)表征,探討了g-C_3N_4添加量和表面活性劑對(duì)產(chǎn)物形貌結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,g-C_3N_4的引入能有效地阻礙了Mo S_2的自組裝傾向,當(dāng)g-C_3N_4添加量為0.15 g時(shí),g-C_3N_4與Mo S_2的質(zhì)量比為1:4,獲得理想的2D-2D納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)。同時(shí),添加表面活性劑CTAB和TEBAC易形成大尺寸的三維自組裝結(jié)構(gòu),不利于2D納米片結(jié)構(gòu)的形成。此外,測試了納米復(fù)合材料作為石蠟基礎(chǔ)油添加劑的摩擦學(xué)性能,實(shí)驗(yàn)表明,具有理想異質(zhì)結(jié)構(gòu)的g-C_3N_4/Mo S_2比單純的g-C_3N_4或Mo S_2具有更加優(yōu)異的減摩耐磨性能,極大地提升了潤滑油的潤滑性能。類似的,通過水熱法合成了g-C_3N_4/Mo S_2/Zn S三元納米復(fù)合材料,通過物相及結(jié)構(gòu)表征,探索了其可能的生長機(jī)理。我們發(fā)現(xiàn),g-C_3N_4的引入能有效地阻礙Mo S_2和Zn S大尺寸自組裝結(jié)構(gòu)的形成,空間位阻效應(yīng)促使g-C_3N_4、Mo S_2和Zn S三者共同形成理想的納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)。同時(shí),探究了硫源對(duì)復(fù)合材料形貌的影響。此外,考察了納米復(fù)合材料作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能,結(jié)果表明,相較于g-C_3N_4或g-C_3N_4+Mo S_2+Zn S混合物,g-C_3N_4/Mo S_2/Zn S復(fù)合材料展現(xiàn)了更優(yōu)異的減摩抗磨性能,并且三元納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出比二元異質(zhì)結(jié)構(gòu)更佳的摩擦學(xué)性能。(3)在探索性實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用濕法球磨剝離法成功地獲得了超薄的Nb Te_2納米片,系統(tǒng)地研究對(duì)比了Nb Te_2剝離前后的物相、微觀結(jié)構(gòu)變化,提出其可能的剝離機(jī)理。同時(shí),還考察了剝離前后的Nb Te_2作為潤滑油添加劑時(shí)的摩擦學(xué)性能,結(jié)果表明,剝離的Nb Te_2納米片在石蠟油中比初始?jí)K狀Nb Te_2展現(xiàn)出更加優(yōu)異的分散穩(wěn)定性,并且與純基礎(chǔ)油、塊狀Nb Te_2潤滑油相比,含Nb Te_2納米片的潤滑油具有更好的減摩耐磨效果,呈現(xiàn)出良好的潤滑行為。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE624.82;TB383.1

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