MoS2及其复合纳米微粒的制备与摩擦学性能研究

来源 :河南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bood
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
MoS2作为固体润滑材料具有较长的使用历史,但是其容易受到空气和湿度等的影响。MoS2由于自身结构限制,容易堆叠,作为润滑油添加剂使用易团聚,而传统的修饰剂又大都含有对机器本身或者环境有危害的元素。因此,以文献调研为基础并基于实验室自身条件,首先我们设计并合成出了新型修饰剂,并以其为修饰剂采用对纳米微粒进行原位表面修饰的技术,通过调节影响纳米微粒大小和结构形貌等因素。制备出了能在基础油中稳定分散的MoS2和Cu/MoS2纳米微粒,研究了纳米微粒的添加浓度对摩擦学性能的影响,初步分析了纳米微粒在其中所起作用的可能机理。本文的主要内容和研究结构如下:1. Triton X-100衍生物的制备及其修饰MoS2纳米微粒的制备和摩擦学性能研究文献研究表明Triton X-100是一种自身具有一定摩擦学性能的有机物。通过对Triton进行接枝和还原等步骤,可以得到能与基础油形成良好互溶的修饰剂L,L为一种双齿型的修饰剂端基为两个巯基。采用水热法通过调节修饰剂L和Mo源的不同比例可以得到能在基础油中稳定分散的MoS2纳米微粒。通过XRD对制备的纳米微粒进行了物相分析表明制备的纳米微粒是一种无定型结构的材料,用激光拉曼光谱仪(Raman)具体分析了其结构,以XPS分析了其元素组成,又采用红外光谱仪表征了纳米微粒的表面有机层。采用XPS检测了钢球磨斑表面的化学元素状态,初步浅析了MoS2纳米微粒的作用及其与摩擦副作用的机理。结果表明:所制备的纳米MoS2微粒属于高度无序和低堆叠的状态,能够稳定分散在基础油中。以立式万能摩擦磨损试验机测试的摩擦学结果说明修饰剂L自身具有一定的摩擦学性能,添加经过L修饰的MoS2纳米微粒后相比纯基础油,抗磨性能提高了24.1%,减摩性能提高了3.9%。对磨斑表面的分析表明,MoS2纳米微粒在对偶接触面间起到了不仅仅是避免了面间接触而且能够形成化学转移膜。2.油酸油胺修饰MoS2纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究以油胺(OAm)和油酸(OA)为修饰剂,采用原位表面修饰的方法,以含S和Mo的四硫代钼酸铵(ATTM)为前驱体,采用一步热解ATTM的方法制备出了原位表面修饰的MoS2纳米微粒。借助XRD分析了纳米微粒的物相,HRTEM分析了油酸油胺修饰MoS2纳米微粒的形貌、结构和粒径尺寸大小,FTIR分析了纳米微粒的表面有机基团,在立式万能摩擦磨损试验机上考察了添加纳米微粒后润滑油的摩擦学性能,利用XPS分析了钢球磨斑表面的化学元素状态和元素含量,浅析了MoS2纳米微粒所起的作用和机理。结果表明,合成了粒径均一的单分散MoS2纳米微粒;所制备的纳米MoS2平均粒径在10nm左右,在LP、PAO和酯类油中均能长期稳定分散。将合成的纳米MoS2添加进矿物油LP、聚α烯烃和酯类油中,MoS2均能起到较好的减摩抗磨效果;而无论修饰剂还是其修饰的MoS2添加进酯类油中之后,其摩擦学性能均不如在矿物油和聚α烯烃中的表现,可认为是由于油酸油胺的功能团和酯类油中的功能团在摩擦副表面形成了竞争性的吸附。3. Cu/MoS2纳米微粒的合成及其摩擦学性能研究针对铜纳米微粒也容易受到空气影响,在潮湿环境中易被氧化成铜的氧化物的性质,设计了在Cu纳米微粒核的外表包覆一层无机物以隔绝空气和水分等能使Cu氧化的因素。同样是采用原位表面修饰技术,先制备出了油酸油胺修饰的MoS2,再与油酸油胺中溶解的甲酸铜充分混合。通过升温热解甲酸铜,希望得到Cu/MoS2结构的材料。通过XRD、FEI-SEM和EDX等表明制备的纳米微粒其中有MoS2的存在,也有Cu的存在。可能是由于Cu纳米微粒粒径小,衍射峰宽而被MoS2的衍射峰所遮掩,因此在XRD图谱中无明显的Cu特征峰。XPS对制备的纳米微粒的分析表明Cu属于0价未被氧化的状态。将Cu/MoS2纳米微粒添加至基础油中发现其可以提高基础油的抗磨性能最高为55.1%。
其他文献
明胶是一种价格低廉、含量丰富的纤维蛋白质,已经被广泛应用于组织工程、药物传导及功能薄膜等领域。本文系统地研究了明胶纳米复合薄膜的成膜机理,及其在催化、重金属离子的探测、水的过滤净化和光致发光上的应用。本文的主要研究内容如下:1.利用氢氧化铜纳米线为制孔剂及牺牲层成功制备了明胶薄膜。在室温下,通过原位还原氯金酸,成功制备了明胶/金纳米颗粒复合薄膜。研究发现戊二醛胶联后残留的醛基以及明胶本身的还原性官
镍基高温合金通过定向凝固制成单晶/柱状晶,是航空发动机涡轮叶片及地面燃气轮机透平叶片制造中的关键技术。除了控制凝固过程中外部加热和冷却条件外,通过优化精铸模壳的结构
本文通过对荣华二采区10
期刊
内蒙古地区煤炭资源丰富,煤炭开采在带来巨大经济效益的同时,煤矸石等废弃物的排放也给内蒙古草原生态系统造成了严重的生态环境问题。因此,从保护煤矿区生态环境和维持草原生态系统稳定性的长远大局出发,急切需要寻求综合治理煤矸石废弃地的可行性途径。植被重建是解决煤矸石生态破坏与环境污染最经济有效的途径之一。本论文选择内蒙古包头石拐煤矿区新排、风化和自燃3种类型煤矸石为植物生长基质,研究了丛枝菌根(arbus
在伽达默尔看来,游戏就是艺术作品  存在的方式,其意思是说,我们在艺术  经验里所遇到的东西就如在游戏中所  遭遇的东西,游戏显然表现了一种秩序,  正是在这种秩序造成了我们可以  感受到的“语言情境”  一  通过游戏论述艺术,是西方艺术理论的一个重要的视角。在伽达默尔看来,游戏就是艺术作品存在的方式,其意思是说,我们在艺术经验里所遇到的东西就如在游戏中所遭遇的东西,游戏显然表现了一种秩序,正是
随着能源短缺和环境污染问题的加剧,迫切需要寻求一种节能高效环保的方法来解决这一重大问题。室温反应的光催化技术直接以太阳能作为化学反应的驱动力,是一种利用光能进行物质
近日,《P2P网络借贷风险专项整治工作实施方案》已由国务院同意正式下发。相关人士指出,此次将建立网贷风险专项整治,将针对全国各地的网贷平台逐一排查,并根据网贷机构是否
本文通过对荣华二采区10
随着现代医学的不断进步,为了将药物精确作用于病变部位(靶向输送),并在满足疗效的前提下减少投入剂量,以便减轻身体毒性反应,就需要药物输送体系具有精确控释或缓释的能力。环糊精
分子印迹技术是制备对目标分子具有特异识别性的聚合物的技术,其中功能单体与交联剂在模板分子存在情况下发生聚合反应,除去模板分子后的聚合物网络中就形成了与模板分子相互补