【摘要】：隨著納米潤(rùn)滑的廣泛應(yīng)用,對(duì)潤(rùn)滑基礎(chǔ)油潤(rùn)滑性能的改良變得日益強(qiáng)烈。納米銅粉具有獨(dú)特的理化性能、優(yōu)異的極壓特性、修復(fù)摩擦表面的微損傷而備受人們的關(guān)注。通過(guò)向基礎(chǔ)油中加入納米銅粉,可有效改良基礎(chǔ)油的摩擦學(xué)性能。但納米銅本身帶有較強(qiáng)的表面能,納米銅顆粒間存在較大的吸引力易形成大顆粒聚集體,嚴(yán)重影響了納米銅潤(rùn)滑油添加劑在工程中的應(yīng)用,因而解決納米銅的分散性變得日益迫切。本文為了提高納米銅粉的分散性,以五水硫酸銅和次亞磷酸鈉作為前驅(qū)體原料,采用真空冷凍干燥法制備了納米銅粉。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)產(chǎn)物的大小、純度進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明：凍干法制備的粉體純度較高、顆粒細(xì)小、形狀規(guī)則、無(wú)硬團(tuán)聚；三種凍結(jié)方式制備的粉體大小分別為8～45nm、4～25nm、3～20nm。然后,以自制的凍干納米銅粉為添加劑,重點(diǎn)探討納米銅粉對(duì)液體石蠟油摩擦學(xué)性能的因素影響及最佳濃度。結(jié)果表明：采用表面修飾法對(duì)粉體進(jìn)行表面改性,相比市購(gòu)納米銅粉,凍干納米銅粉改性后作為潤(rùn)滑油添加劑的分散穩(wěn)定性較好,采用抽真空凍結(jié)的納米銅粉最好,其油樣在18h后能穩(wěn)定分散,9天后僅有10%的沉降、分層現(xiàn)象。在濃度為0.05%時(shí),納米銅潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能最好,之后隨著濃度的增加,潤(rùn)滑性能逐漸變?nèi)?在濃度達(dá)到0.3%時(shí),其潤(rùn)滑性能起到副作用效果�？紤]到納米銅粉作為工業(yè)化的應(yīng)用,采用車橋服役潤(rùn)滑油作為基礎(chǔ)油,探討了里程數(shù)對(duì)納米銅粉及甲酸銅粉對(duì)服役潤(rùn)滑油的改良影響。研究表明：采用甲酸銅作為服役潤(rùn)滑油添加劑,能夠較好的改善服役潤(rùn)滑油的摩擦性能。和無(wú)添加劑的在用油對(duì)比,不同里程數(shù)下的平均摩擦系數(shù)分別降低了46.7%、25.5%、26.9%；與相同服役期的潤(rùn)滑油相比油,平均磨損半徑分別降低了61.21%、53.45%、45.07%。采用納米銅粉作為服役潤(rùn)滑油添加劑,其摩擦性能沒(méi)有顯著改善,與原油無(wú)大變化,有待進(jìn)一步研究。最后,采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)凍干法制備納米銅粉的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),綜合各方面的因素得出了制備納米銅粉的最佳工藝。結(jié)果顯示：650r/min的攪拌速度、表面活性劑為PVP或硬脂酸、5mm的凍干物料厚度、凍結(jié)方式為抽真空凍結(jié)。其中凍結(jié)方式對(duì)凍干納米銅粉粒徑的影響因素較大。本文開(kāi)展的凍干制備納米銅粉及作為潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能的研究,為納米銅粉添加劑實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用提供理論及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE624.82

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