【摘 要】
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将纳米金属微粒作为添加剂添加到润滑油中制成的纳米固液二相流体润滑剂具有耐高温、密封效果好,明显改善润滑油的摩擦学性能等优点,被视为新一代润滑添加剂.在陶瓷/钢发动机
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将纳米金属微粒作为添加剂添加到润滑油中制成的纳米固液二相流体润滑剂具有耐高温、密封效果好,明显改善润滑油的摩擦学性能等优点,被视为新一代润滑添加剂.在陶瓷/钢发动机气缸、陶瓷轴承、金属切削刀具等陶瓷摩擦副的润滑中具有较好的应用前景.目前,纳米金属粉添加剂对陶瓷副的摩擦磨损的研究比较少.因此,该课题主要通过含有纳米二相流体润滑剂对陶瓷/钢、陶瓷/PTFE摩擦副的摩擦磨损试验,研究纳米二相流体润滑剂对陶瓷摩擦副摩擦学性能的影响,探讨不同纳米金属粉添加剂的减摩抗磨作用机理.以液体石蜡油作为基础油,选择纳米Pb粉、Ni粉、Cu粉和Zn粉分别制备质量分数为0.5﹪、1﹪、2﹪、3﹪的油样,利用球盘式摩擦磨损试验机,在转速为200rpm,接触压力依次为60N、80N和100N条件下,分别研究了上述润滑剂对陶瓷/钢和陶瓷/PTFE配副摩擦学性能的影响试验,结果表明:纳米金属粉添加剂能够有效地改善陶瓷副的摩擦学性能,降低了摩擦系数和磨损.对于陶瓷/钢摩擦副,含纳米金属粉的质量分数为2﹪时,Pb粉的效果最好,Ni粉和Zn粉次之;对于陶瓷/PTFE摩擦副,含纳米金属粉的质量分数为2﹪时,Pb粉的效果最好,Cu粉和Zn粉效果次之.采用扫描电子显微镜(SEM)和表面能谱分析(EDAX)对陶瓷摩擦副的表面形貌及其表面元素进行分析,结果表明:纳米金属粉添加剂减摩抗磨机理主要是滚珠效应和吸附效应.首先起到类似"球轴承"的作用,将单一的滑动摩擦变成滑动与滚动相结合的形式;同时纳米颗粒吸附在摩擦表面上,形成一层物理吸附膜,将摩擦配副表面隔开,降低了摩擦和磨损.
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