【摘要】：潤滑油添加劑已經被廣泛的應用于各種潤滑油中，它們起到了減小摩擦，降低磨損，，對磨損部位進行修復等功能。近年來，納米材料的出現為潤滑油添加劑的發(fā)展提供了一個新的選擇。納米粒子具有小尺寸效應、量子尺寸效應、表面效應與宏觀量子隧道效應等，從而表現出一系列特殊的物理化學性質。與此同時，國內外學者通過對納米材料的摩擦學特性的研究發(fā)現，納米顆粒分散于潤滑油后，可以明顯的提高潤滑油的抗磨減摩性能，并具有很多傳統(tǒng)潤滑油添加劑不可比擬的優(yōu)良性能。對納米顆粒的減摩抗磨機理，大多數研究者認為，納米顆粒在摩擦副間起到了“第三體”的作用，另一些研究者提出，納米球形顆粒在摩擦表面間存在微滾動作用，變滑動摩擦為滾動摩擦，減小摩擦。隨著試驗研究的進一步深入，更多的研究者發(fā)現，納米顆�？梢猿练e到摩擦表面的磨損部位，使摩擦表面得到修補。然而，到目前為止，納米顆粒減摩抗磨以及修復作用的機理仍沒有得到系統(tǒng)的研究。 本文旨在深入研究納米潤滑油添加劑的摩擦學性能及其減摩抗磨機理。在參閱了大量文獻的基礎上，作者在摩擦磨損試驗機上分別對添加有納米銅、鋁、三氧化二鋁顆粒的潤滑油進行摩擦學性能的試驗研究。通過對磨痕表面的SEM(掃描電子顯微鏡)和TEM(掃描隧道顯微鏡)觀察與分析，以及對摩擦表面的EDS(能量色散譜儀)分析，認為其抗磨減摩機理為：納米粒子在接觸區(qū)形成易剪切的薄膜，保護金屬摩擦表面；其中的納米金屬顆粒在摩擦熱的作用下，發(fā)生局部熔化后粘著在摩擦表面，起到良好的修復作用；納米Al_2O_3微粒在摩擦副間可以變滑動摩擦為滾動摩擦，起支撐負荷的“滾子軸承”作用而提高了潤滑油的承載能力。 根據三種納米粒子的摩擦學試驗得出的一些特性參數，以及考慮到試驗的經濟性，作者還利用摩擦磨損試驗機對含有混合納米銅粉、鋁粉和三氧化二鋁粉的潤滑油進行減摩性能試驗，得出了在混合粒子中，納米銅粒子、鋁粒子和三氧化二鋁粒子的最佳配比。結果表明：納米銅粉、鋁粉和三氧化二鋁粉的混合粒子作為潤滑油添加劑可以顯著提高SD40基礎油的減摩性能。在混合粒子中，Cu粒子的添加量雖然不大，但其作用卻不容忽視，在添加Cu粒子的時候，摩擦力明顯減小。
【圖文】：

圖3一5磨痕表面形貌SEM照片Fig3一5sEMphotosofthewearsearsurafce圖3一5()a為采用sD40基礎油潤滑的試塊在載荷為500N，轉速Zoo/rmni下的磨痕表面形貌。由圖可見，基礎油潤滑的試塊處于此載荷階段時，摩擦表面油膜破裂，兩摩擦對偶面金屬直接接觸，發(fā)生嚴重磨損，摩擦表面存在明顯的劃痕，數量多而且深，邊緣銳利，而且摩擦表面有少量粘著磨損產生的剝蝕存在。圖3一5(b)(c)(d)是在基礎油中添加1.5%的A12O3，C，uAI粒子潤滑的試塊磨痕表面形貌的SEM照片。從圖3一5(b)和圖3一5()c中可以看到，與圖3一5()a相比

(a)Baseoil(b)Base011+1.5%A12O3(e)Base011+1.5%Cu圖3一6磨痕表面形貌(d)Base011+1.5%AISTM照片Fig3一6STMPhotosofhtewearscarsurafce圖3一6(a)是在基礎油潤滑的情況下磨痕的STM形貌，可以看到表面上分
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TB383.1;TH117.22


本文編號：2660656