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在摩擦润滑领域,润滑油添加剂有着举足轻重的作用,其主要用来提高基础油的综合性能,比如降低摩擦磨损,修补磨损表面等。最常使用的添加剂是减摩抗磨润滑油添加剂。随着添加剂的加入,润滑油的质量和减摩抗磨能力都有了很大的提升。但是传统润滑油添加剂含有较多硫、磷、氯等对环境有害的元素,难以达到环保要求。因此越来越多的国内外学者开始寻求新型、环境友好型润滑油添加剂,其中对含氮硼酸酯和离子液体以及微纳米颗粒作为润滑油添加剂的研究更是成为焦点。本文中我们主要运用分子设计的方法制备出四种有机含氮杂环硼酸酯以及一种四氟硼酸盐离子液体,而且制备了经过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的铜微米颗粒并探讨硼酸酯和离子液体与铜微米颗粒的摩擦学性能。此外,我们还制备了填充铜微米颗粒以及SiO2纳米颗粒的聚四氟乙烯(PTFE)颗粒,并研究了其在工业白油中的减摩抗磨能力。最后,本文主要通过X射线光电子能谱(XPS)对磨损表面进行分析,探究了其作为润滑油添加剂的润滑机理。本文的主要研究内容和结果如下:(1)有机含氮杂环硼酸酯和铜微米颗粒的制备与摩擦学性能的研究通过分析设计的方法合成了四种油溶性较好的有机含氮杂环硼酸酯BNH以及Cu微米颗粒并在MR-S10B型四球摩擦磨损试验机上研究其作为工业白油添加剂的摩擦学性能,对钢球的磨损表面进行扫描电子显微镜(SEM)及XPS分析。结果表明,这四种含氮杂环硼酸酯以及Cu微米颗粒在一定程度上具有一定的减摩抗磨效果,且两者之间具有协同作用。其润滑机理主要是在润滑表面形成含有B2O3、Fe203、Fe304、有机氮化合物等的摩擦化学反应膜。(2)功能化离子液体与铜微米颗粒的制备与摩擦学性能的研究采用两步法制备出具有减摩抗磨效果的功能化四氟硼酸盐离子液体[EAMIM]BF4,利用四球摩擦磨损试验机研究单独加入该离子液体和Cu微米颗粒以及同时添加这两种添加剂在葵花籽油中的摩擦学性能;利用XPS分析磨损表面化学元素状态并分析其润滑作用机理。研究结果表明该离子液体具有良好的减摩抗磨效果并且与Cu微米颗粒具有一定的协同作用,XPS分析其润滑机理是离子液体能与金属发生复杂的摩擦化学反应而生成一层由Cu,CuO,Fe203,Fe304,Fe2B和FeF3等组成的润滑膜,此外,Cu微米颗粒的自修复能力也有一定的润滑作用。(3)填充聚四氟乙烯的制备与摩擦学性能的研究通过预还原氧化法和沉淀法分别制备出经过PVP保护的Cu微米颗粒和Si02纳米颗粒,并将此作为填充剂填充到PTFE中,并用四球摩擦机探究填充前后PTFE的摩擦学性能。研究发现经过填充之后的PTFE要比未经填充的PTFE表现出更好的减摩抗磨效果,对磨损表面的XPS分析结果表明其润滑机理除了由于PTFE的自润滑效果生成的转移膜之外,Cu微米颗粒的自修复能力以及SiO2能与金属表面发生化学反应生成硅的氧化物也起到一定的其润滑作用。