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本文以研究和发展具有良好抗磨性能、高承载能力、对磨损表面具有一定修复功能的润滑油添加剂为背景,对纳米材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能进了研究,并讨论了它们的摩擦机理。 利用搅拌球磨法制备了片状纳米石墨,通过脱硫化学共沉淀法制备获得的MoS3前驱体制备了无机类富勒烯二硫化钼(IF-MoS2)。采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对它们的形貌和结构进行了分析。结果表明,通过搅拌球磨法制备获得的片状纳米石墨粒径在100~300nm,厚度在10~20nm,保持了原始的片状结构。通过化学共沉淀法制备非晶态MoS3,并脱硫制备获得的IF-MoS2平均粒径在100nm左右,其结构为球状嵌套封闭结构。 采用四球摩擦副的MMW-1立式万能摩擦磨损机考察了它们作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明: (1)添加片状纳米石墨可以提高基础油的抗磨能力和极压性能,降低摩擦系数,且其最佳添加值在1.0×10-2wt.%左右。其摩擦机理为:在分散剂分子的作用下沉积到摩擦副表面,在摩擦剪切力和法向载荷的作用下,片状纳米石墨层与层之间发生解理,并沿着解理平面滑动,在摩擦副表面形成一层牢固的薄片状物理吸附膜,隔离了两个摩擦副的直接接触,从而起到抗磨减摩作用。 (2)添加IF-MoS2纳米颗粒可以提高基础油的抗磨减摩性能。且随着添加剂浓度的增高,抗磨减摩能力也随之提高,即浓度越高,抗磨减摩效果越好。其摩擦机理为:首先,球状二硫化钼可以随着基础油进入摩擦副之间,起到滚珠作用;其次,在摩擦过程中,球状的二硫化钼颗粒被压平,形成物理摩擦膜,同时,有些颗粒填充到沟犁或是凹坑中,阻隔两个摩擦副的直接接触,从而起到抗磨减摩作用。 综上所述,添加纳米粒子可以提高基础油的摩擦学性能,且有不同于传统抗磨减摩添加剂的摩擦机理。