润滑油在机械设备运行中起着重要作用,但润滑油的泄露会导致造严重的环境问题,因此,对环境友好型润滑油的研究尤为重要。本文以四种植物叶表蜡质作为润滑油添加剂,加入合成酯,探索其摩擦学性能以及作为环境友好型添加剂的潜在可能。探寻植物叶片种类,蜡质成分和摩擦性能的关系,对分析结果进行归纳总结,探寻一般规律,解释润滑机理。考察植物蜡质与石墨烯,蒙脱石复配作为添加剂时的摩擦学性能。运用ANSYS对磨痕表面进行应力分析和热力分析,并对磨损体积进行分析预测。有如下结论:1、四种植物叶表蜡质作为添加剂具有优异的减摩抗磨特性,金银木叶表蜡质添加剂的减摩抗磨性能最好,且在添加剂浓度为2%时有最小的摩擦系数,其他几种叶表蜡质添加剂的摩擦学性能相比合成酯有小幅提高,摩擦性能与丙三醇添加剂持平。2、乔木类植物叶表蜡质添加剂的减摩抗磨性能要优于灌木类和草本类植物,乔木类植物叶表蜡质成分中的酸、酯和醇含量要高于灌木类,通过多元线性方程求出,蜡质成分中的醇类和酯类对摩擦系数的影响要大于酸类。蜡质成分中酸类的碳链长度主要分布在C12～C20,醇类和酯类的碳链长度长度主要分布在C20～C40,分子链长越长,吸附膜越厚,边界润滑的摩擦系数随极性分子链长的增加而降低。3、植物叶表蜡质与石墨烯,蒙脱石复配作为添加剂可以有效提高合成酯的减摩抗磨特性,随着试验时间的增加,石墨烯,蒙脱石可以改善润滑油的摩擦学特性,金银木蜡质与石墨烯复配添加剂的减摩抗磨效果最好,且与单蜡质添加剂相比,复配添加剂的极压抗磨能力更强。其他复配组别的减摩抗磨特性也有不同程度的提高。4、通过气质联用(GC-MS)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)、能谱仪(EDS)的分析可知,蜡质成分中的酸、酯、醇等极性官能团碳链在摩擦过程中吸附在金属表面形成的吸附膜和化学反应膜起到了减摩抗磨作用。蜡质与石墨烯,蒙脱石的复合作用提高了润滑油的减摩抗磨特性。5、使用ANSYS对摩擦磨损过程进行仿真,分析磨损表面的应力分布和热力分布,并根据摩擦公式对磨损体积进行分析和预测。结果表明,实验曲线与模拟曲线前15分钟重合度非常高,可以较好的预测磨损。