传统润滑油广泛应用于现代工业,但对环境不免造成危害。出于环境保护以及可持续发展的需求,开发具有优良性能的绿色环保型润滑剂具有重要意义。水基润滑是指向纯水中添加不同种类的润滑添加剂来改善其减摩性能的一种润滑方式,对环境友好,减摩润滑效果优异,具有重要的应用价值。本文采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为水基润滑添加剂,研究其溶液的水基润滑特性。主要研究内容包括:1.通过PVP分子的红外光谱图发现,PVP分子是一种具有亲水基团和极性基团的水溶性高分子;利用材料分析软件模拟了 PVP分子与水分子的相互作用,研究发现,在氢键的作用下,PVP分子与水分子能够相互交织形成水合分子,发挥润滑效果。2.采用石英玻璃为摩擦副,研究了面接触条件下PVP溶液浓度、载荷以及转速对润滑效果的影响。结果表明,溶液浓度为3.00wt.%时润滑效果最好,浓度增大或减小均会造成摩擦系数增大;载荷大小显著影响PVP溶液的润滑特性,载荷为5 N时润滑效果最好;不同载荷下转速变化对溶液润滑特性的影响不同,载荷为3N和5N时摩擦系数几乎不随转速变化,载荷为7 N和9N时不同转速下摩擦系数存在一定差异。3.采用氮化硅/钛合金为摩擦副,研究了点接触条件下PVP溶液浓度以及转速对润滑效果的影响。研究发现,溶液浓度为5.00wt.%时润滑效果最好;不同载荷下转速变化对溶液润滑效果的影响不同,载荷为0.3 N时,随着转速的增大,摩擦系数并未出现明显变化,当载荷增大到0.5 N时,随着转速增大,摩擦系数逐渐减小,但转速大于210 r/min后溶液出现润滑失效,摩擦系数又略微增大。4.针对氮化硅/钛合金摩擦副,研究了干摩擦跑合与硼酸跑合对PVP溶液润滑效果的影响。结果表明,干摩擦跑合后摩擦系数显著降低但润滑稳定性较差,适当的跑合转速和溶液浓度能够获得更低的摩擦系数;硼酸跑合后摩擦系数降低幅度较小但润滑稳定性提升显著,适当的溶液浓度有利于发挥PVP溶液的润滑效果。