金屬納米顆粒具有低剪切力、高延展性和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點,作為潤滑油添加劑表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能。但納米顆粒的形狀不規(guī)則,及易團聚等問題極大的限制了其作為潤滑油添加劑的工程應用。近年來,一些碳材料如石墨烯,類金剛石薄膜（DLC）,由于其獨特的碳結構而具有卓越的光學性能,電學性能和力學性能。有些碳材料如石墨烯,可以作為作為潤滑油添加劑,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能;而有些碳材料如DLC則可以作為潤滑膜沉積在機械表面,既保護摩擦表面同時又具有良好的潤滑效果。金屬與碳材料復合不僅可以抑制納米顆粒的團聚且可構成新的形貌與結構,兩者相輔相成達到更好的協(xié)同潤滑效果。因此如何設計復合添加劑,并尋找簡單適宜的制備方法,探索它們在摩擦過程中的潤滑機理是摩擦領域的研究重點。本文根據(jù)機械摩擦的潤滑機理,采用液相激光輻照技術和氣相脈沖激光沉積技術制備了球形銅亞微米顆粒,石墨烯負載銀納米球的復合添加劑（L-Ag@rGO）及納米雙層結構Ag/DLC潤滑膜,并對其作為潤滑油添加劑和潤滑膜的抗磨減摩機理進行了系統(tǒng)的探究。（1）球形銅亞微米顆粒的快速激光成型制備及其摩擦學特性研究。在室溫下,以納米銅顆粒為靶材,選用KrF... 

【文章來源】：濟南大學山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

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納米材料的制備方法

濟南大學碩士學位論文7圖1.2納米材料在能量存儲領域的應用[31](5)能量儲存應用從移動設備到電網(wǎng)，對高能量密度或高功率密度儲能材料的需求不斷增長。納米材料制備的電極和相關器件的加工可以大大改善儲能系統(tǒng)的性能。例如具有氧化還原活性的過渡金屬碳化物的導電率比傳統(tǒng)電極材料的導電率超過了一個數(shù)量級，這為設計無電流收集器和高功率的下一代能源存儲設備打開了新世界的大門[32]。納米材料較高的電子和離子導電性，加上本身特有的強度和靈活性，為制備便攜式電子產(chǎn)品、電動汽車和固定存儲器提供動力[33,34]。例如，現(xiàn)如今改變我們生活方式的鋰離子電池，這種重量輕、可再充電且功能強大的電池，被用于從手機到筆記本電腦和電動汽車的各個領域。它還可以儲存大量來自太陽能和風能的能源，使一個無化石燃料的社會成為可能。這些例子都表明，納米結構材料和納米結構電極可以為設計和實現(xiàn)高能、高功率與持久的能量存儲設備提供解決方案。(6)摩擦學應用潤滑技術是實現(xiàn)節(jié)能減排，提高能源利用率的重要手段。納米材料由于具有高強度，高硬度，小尺寸，低熔點及易制備的優(yōu)點被應用于摩擦學中，成為新型納米潤滑材料。這種潤滑材料不僅減小機械運行的摩擦系數(shù)，降低磨損，而且還可以與機械摩擦表面發(fā)生反應，對摩擦表面進行修復填補。在機械運行過程中，有些納米顆粒由于較小的尺寸，容易進入兩摩擦表面間隙中，改變摩擦狀態(tài)并避免摩擦表面的直接接觸。納米材料在摩擦學中的應用主要集中在納米潤滑油添加劑和納米表面工程中。

激光法制備金屬/碳復合物及薄膜摩擦性能研究10由于一些硬質納米顆粒在摩擦過程中對摩擦表面進行了拋光作用，降低了摩擦表面的粗糙度。圖1.3納米顆粒作為潤滑油添加劑的抗磨減摩機理[51]固體潤滑劑種類較多，潤滑機理較為復雜，主要分為無機類固體潤滑劑，有機類固體潤滑劑。無機類固體潤滑劑可分為層狀類和軟金屬類。石墨，二硫化鉬，氮化硼等層狀固體物質具有層狀晶體結構，在摩擦過程中具有較大的吸附力，防止摩擦表面直接接觸，且易于剪切，潤滑性能優(yōu)異。有機類固體潤滑劑具有耐高溫，耐污染，耐堿等優(yōu)點。金、銀、錫、鋅等軟金屬作為固體潤滑劑，基于低剪切強度，摩擦時易于發(fā)生晶間滑移，且軟金屬涂層能與基體牢固結合，可以在輻射、真空、高低溫和重載等條件下發(fā)揮它優(yōu)異的減磨和潤滑作用。有機類固體潤滑劑主要有塑料和樹脂等高分子材料。高分子固體潤滑涂層常用于無油或少油潤滑、間歇式或短期工作的摩擦副零件，它的固體潤滑耐磨機理主要有：(1)高分子涂層本身隔離摩擦副表面之間直接接觸，且涂層摩擦系數(shù)�。�(2)高分子涂層表面的微觀多孔狀或桔皮狀結構淤藏潤滑油，與固體潤滑劑產(chǎn)生減摩協(xié)同效應；(3)高分子涂層易于塑性變形，與對磨表面相適配，增大真實接觸面積，緩解應力集中；(4)高分子涂層具有良好的防腐性能和吸震功能，從而避免了腐蝕磨損和沖擊磨損。從目前情況來看,要使某一種固體潤滑涂層同時具備各種性能是不現(xiàn)實的,因此在實際使用中，應當根據(jù)具體工作條件和要求,針對性地選擇具有相應性能特點的固體潤滑涂層。


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