高能球磨法制备纳米金属铜的工艺条件及摩擦学性能研究

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高能球磨技术作为一种新型材料的制备技术受到了广泛的重视,特别是在机械合金化(MA)、超细粉体、纳米尺度粉体制作等方面都是一种有效的手段。 本文利用行星高能球磨机,用机械力化学法制备出了纳米金属铜粒子,考查了不同的助磨剂、各球磨参数:球磨速度、球磨时间、球料比对制备纳米铜粒子粒度的影响,并通过TEM表征,确定了采用高能球磨法制备纳米铜粒子的最佳土艺条件为:采用硬脂酸为助磨剂,球磨速度为600r/min,球磨时间为100h,球料比为50:l,在该条件下制备出的纳米金属铜粒子,大量30~50nm,分散性良好,无团聚。 将在不同的工艺条件下制备出的纳米金属铜粒子作为纳米润滑添加剂分散到基础油中配制成纳米润滑剂,并考查了它们的摩擦学性能,结果表明:添加了纳米铜润滑添加剂的纳米润滑油NCL001-~008与基础油N68相比,摩擦系数都有了不同程度的降低,分别降低了50%、53%、57%、65%、29%、45%、l8%、23%,而最大无卡咬负荷Pb都有所提高,分别提高了13.4%、13.4%、18.4%、23.4%、13.4%、13.4%、13.4%、13.4%,这表明纳米铜添加剂能够明显改善润滑油的润滑性能,起到了非常显著的抗磨减阻作用,其中尤以在最佳工艺条件下制备得到纳米金属铜润滑剂的摩擦学性最为突出。 本文初步提出了在行星高能球磨机中铜粒子粉碎过程模型,为进一步完善纳米铜粒子的制备技术提供了理论基础。
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