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现代工程技术的发展使得层状固体润滑剂材料在摩擦、磨损和润滑问题上日益受到重视，迫切需要发展相适应的固体润滑剂材料。水滑石化合物(LDHs)是一类结构可调的阴离子层状材料，此类材料在催化、功能助剂和光电磁材料等许多领域已经得到广泛应用。为了拓展水滑石材料的应用范围，本文合成了CO32-型Mg/Al(2∶1)-LDHs和Mg/Al(4∶1)-LDHs及其氯离子交换材料，采用四球摩擦磨损试验机在基础油聚乙二醇200中分别研究了它们的摩擦学性能。 采用尿素合成方法，合成了投料摩尔比分别为Mg/Al=2和Mg/Al=4的CO32-型LDHs，结果表明，投料摩尔比Mg/Al=2的CO32-型LDHs，其最佳合成条件为:nurea/nNO3-=2，反应温度100℃，反应时间24 h;投料摩尔比Mg/Al=4的CO32-型LDHs，其最佳合成条件为:nurea/nNO3-=2，反应温度100℃，反应时间12h。 采用离子交换“酸盐法”，在N2的保护下，通过调节NaCl溶液浓度、反应溶液的pH值和反应温度，将CO32-型Mg/Al(2∶1)-LDHs和Mg/Al(4∶1)-LDHs交换成Cl-型Mg/Al-LDHs，适宜的交换条件为:3.0 mol/L的NaCl溶液，反应溶液pH=6.0，反应温度100℃，反应时间4h。 将制备的CO32-型和Cl-型Mg/Al-LDHs作为固体润滑剂添加到基础油聚乙二醇200中，在四球摩擦磨损试验机上分别对它们的摩擦学特性进行了研究。首先在承载力方面，添加0.25 wt.％ CO23-型Mg/Al(2∶1)-LDHs承载力PB值是549 N，比基础油提高了39N;添加0.25 wt.％ Cl-型Mg/Al(2∶1)-LDHs承载力PB值达到598 N，比基础油提高了88N;添加0.5 wt.％CO32-型Mg/Al(4∶1)-LDHs承载力PB值是549 N;添加0.5 wt.％ Cl-型Mg/Al(4∶1)-LDHs承载力PB值达到598 N;可见，在相同的添加量下，Cl-型Mg/Al-LDHs的承载力明显比CO32-型高，而且在相同的PB值下，Mg/Al(2∶1)-LDHs添加量比Mg/Al(4∶1)-LDHs减少50％。其次，在抗磨性能方面，添加0.25 wt.％的CO23-型和Cl-型Mg/Al(2∶1)-LDHs的磨斑直径WSD值分别为0.388 mm和0.324 mm，分别比基础油降低了25.4％和37.7％;添加0.25 wt.％ CO2-型和Cl-型Mg/Al(4∶1)-LDHs时，磨斑直径分别为0.388 mm和0.343 mm，分别比基础油减小了25.4％和36.0％;显然，Cl-型Mg/Al-LDH的抗磨能力好于CO32-型。在减摩方面，基础油PEG200的摩擦系数与添加CO32-型和Cl-型Mg/Al-LDHs后的摩擦系数基本一致，表明Mg/Al-LDHs材料在减摩性能上没有优势。 钢球磨损表面的SEM表明，基础油PEG200的钢球磨斑直径较大，表面粗糙且划痕较深;添加CO32-型和Cl-型Mg/Al-LDHs后，钢球表面的磨斑直径较小且较为光滑平整，进一步说明Mg/Al-LDHs材料显示了良好的抗磨性能。EDS能谱显示，除了钢球自身元素外并没有发现其元素存在，说明Mg/Al-LDHs在摩擦过程中没有与钢球表面发生化学反应。对摩擦实验前后的样品进行的XRD和SEM表征，结果表明，样品的晶体结构并没有发生改变，其LDHs的特征峰都存在，说明样品保持着原有的晶体结构。