抗磨添加劑是潤(rùn)滑油添加劑中最重要的添加劑之一,如何使之達(dá)到最大程度地減小摩擦和磨損是摩擦學(xué)領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容之一。同時(shí),為了改善傳統(tǒng)抗磨添加劑由于含有硫酸鹽灰分、磷、硫等物質(zhì)所造成的環(huán)境污染問題,開發(fā)一種新型綠色抗磨添加劑來代替和部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)抗磨添加劑,已成為目前亟需解決的問題之一。輕基硅酸鎂（magnesium silicate hydroxide,MSH）作為天然蛇紋石礦物質(zhì)的主要成分,具有由Si-O四面體和Mg-O/OH八面體構(gòu)成的獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu),作為潤(rùn)滑油抗磨添加劑,其可在摩擦剪切力、瞬間高壓和高溫條件下發(fā)生分解,釋放不飽和Si-O-Si、O-Si-O、OH-Mg-OH（O）、OH-和O-H-O等基團(tuán),從而與摩擦基體表面發(fā)生物理和/或化學(xué)反應(yīng)生成摩擦膜,減小摩擦和磨損。然而,目前MSH通常通過機(jī)械球磨蛇紋石礦物質(zhì)來獲得,這不可避免地帶來以下幾個(gè)問題:一是天然蛇紋石礦物質(zhì)含有Al2O3、FeO、GaO和MnO等雜質(zhì),導(dǎo)致研究人員無法制備得到純凈的MSH;二是天然礦物質(zhì)具有地域差異性,通過蛇紋石獲得的MSH性能根據(jù)所處地域的不同而不同;最后,礦物質(zhì)經(jīng)過機(jī)械球磨通常只可達(dá)到微米級(jí)別大小... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖I-I主要潤(rùn)滑油添加劑的發(fā)展年表，卯.1Fig.I-IChronologyofdevelopmentofmainclas

在相對(duì)低負(fù)荷條件下，球形或類球形納米顆粒在摩擦剪切過程中進(jìn)入微接觸區(qū)，同??時(shí)保持其自身形狀和剛度，將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒?dòng)與滾動(dòng)混合摩擦，從而減小摩擦??磨損（圖ｌ－３ａ）?２）摩擦膜的形成，摩擦閃溫、高壓、高剪切力條件下，納米??材料添加劑與潤(rùn)滑油及摩擦表面發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng)或摩擦燒結(jié)，從而在基體表面??生成抗磨膜。此現(xiàn)象已有大量研宄報(bào)道，例如Ｖｅｒｍａ等人［１５１］將納米Ｍ〇Ｓ２加入基??礎(chǔ)油，從而在基體表面得到了含有Ｍｏ、Ｓ和Ｐ元素的摩擦保護(hù)膜。摩擦膜的形成??不僅為相互剪切表面提供了保護(hù)，同時(shí)也防止了摩擦帶來的裂紋擴(kuò)展（圖ｌ－３ｂ）；??３）自修復(fù)效應(yīng)，即納米材料沉積在基體粗糙度凹槽內(nèi)或?qū)σ呀?jīng)產(chǎn)生的磨損進(jìn)行補(bǔ)??償，從而減小磨損。圖ｌ－３ｃ展示了納米顆粒填充摩擦表面磨痕和凹槽的能力［１５２］。??４）拋光效應(yīng)，也成平滑效應(yīng)，被認(rèn)為是在納米材料的輔助作用下降低基體粗糙度。??如圖ｌ－３ｄ所示，在摩擦過程中，納米材料可有效填充粗糙峰間隙，充當(dāng)固體潤(rùn)滑??劑的存儲(chǔ)區(qū)。這個(gè)填滿粗糙凹槽的過程被稱為拋光或平滑過程。需要注意的是，在??某些情況下，納米材料作為潤(rùn)滑油添加劑可同時(shí)起到以上四種作用，如圖ｌ－３ｅ所??示間。??３、？?？？?？?Ｗ？?ｖ．、，？?？】?ｂ?Ｃｒａｎｋ?ｉｎｉｌｉａｌｉｏｎ?Ｃｒａｎｋ?ｐｒｏｐａｇａｌｉｏｎ?Ｍｉｃｒｏｐｕ?ｆｕｎｎａｔｉｏｎ??

的探宄，對(duì)于極壓抗磨添加劑的作用邊界潤(rùn)滑工況有一定的限制性［１（）９，１９｜，１９２］。因此??在今后的摩擦學(xué)領(lǐng)域中，開發(fā)新的、無創(chuàng)傷性的、更直觀的以及更真實(shí)有效的研究??手段也是科研人員亟需解決的問題之一。??１．３羥基硅酸鹽作為潤(rùn)滑油添加劑的研究現(xiàn)狀??羥基硅酸鹽晶體種類繁多，它們是構(gòu)成地殼的主要礦物，也是水泥、陶瓷、玻??璃、耐火材料等硅酸鹽工業(yè)的主要原料。在硅酸鹽晶體中，除了?Ｓｉ和０之外，組??成中的各種陽離子多達(dá)５０多種，主要為Ａｌ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｎａ等。盡管硅酸??鹽晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其具有以下五個(gè)共同的特點(diǎn)：硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元是［Ｓｉ０４］四??面體，硅原子位于氧原子四面體的間隙，Ｓｉ－０鍵中離子鍵和共價(jià)鍵各占一半？，四??面體的頂點(diǎn)０２＿最多只能由兩個(gè)［Ｓｉ０４］四面體所共用；兩個(gè)相鄰的［Ｓｉ０４］四面體之間??只能以共頂點(diǎn)方式相連；Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ鍵角約１４５°；?［Ｓｉ〇４］四面體中的Ｓｉ４＋可被Ａｌ３＋置換??形成硅鋁骨干，同時(shí)骨干外的金屬離子容易被其他金屬離子置換。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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