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纳米材料在润滑油中的应用






纳米粉体材料独特的结构使其具有奇特而优异的摩擦学性能,以这些纳米粉体作为添加剂可使润滑油的减摩抗磨性能得到大幅度提高,同时在节约能源和改善尾气排放等方面的效果也十分突出,为解决润滑领域中长期未能解决的难题开辟一条了新途径,其应用前景非常广阔。

 

开发适合工业化生产的高性价比纳米材料合成技术,优化纳米粒子大规模生产的制备工艺,提高纳米添加剂产品的稳定性,是未来纳米粉体润滑添加剂的技术主攻方向。

 

 
 

 

 

优异的抗磨减磨性

 

纳米材料与其他润滑油添加剂相比具有明显的抗磨减磨性能,目前的机理解释主要有:

 

① “微轴承”理论。即在摩擦表面之间起到一个轴承的作用,进而降低摩擦力。

② “膜”理论。即在摩擦表面纳米微粒形成了薄薄的一层膜,进而起到减磨抗磨的作用。

③ “修复”理论。由于纳米微粒的粒径较小,当出现磨损时,在摩擦表面会出凹陷,纳米颗粒很容易沉积在表面,对摩擦表面进行修复,进而减小磨斑、降低摩擦系数。

 
 
 

 

适用于高温领域

 

目前很多高端机械装置都是在高温下使用的,因此对润滑油的温域范围也越来越高。纳米材料本身容易在高温条件下发生聚沉,检索目前的科研成果,部分纳米润滑油添加剂已经实现在高温条件下的使用,这是因为对其微粒表面进行了油类物质的修饰,例如油胺修饰的WS2纳米微粒,因其在高温条件下合成的,具有良好的热稳定性,实验结果表明其在高温条件下使用也能够实现减磨和抗磨作用。

 
 

 

高负荷条件下的使用

 

一些最新的纳米摩擦研究发现,经改性的纳米微粒加入到酯类油中也能够实现良好的润滑作用,而酯类油本身作为基础油,能够实现高负荷领域的使用,纳米微粒与酯类油配伍的润滑油可以实现在高负荷下的使用。

 
 

 

节能环保

 

纳米润滑油添加剂的应用使环境污染问题有了很大改善,最主要的部分是降低磨损带来能源的节省;纳米微粒形成的薄膜能够隔绝摩擦过程中产生的有害蒸汽和杂质;纳米添加剂一般不含有重金属,不会造成污染以及对人体的危害。

 
 
 

高端机械的发展使得人们对润滑油的要求越来越苛刻,如军用飞机等,其轴承负荷较大,发动机工作温度高。但一系列的难题都将通过纳米添加剂的应用而得到解决。
 


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