纳米铜粉在润滑油中的分散稳定性及润滑性能研究

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本文采用纳米铜粉作为润滑油添加剂,为使纳米铜粉均匀稳定的分散在白油中,首先对纳米铜粉进行了表征,了解其表面结构和形貌,根据表征结果以及纳米铜粉在白油中的沉降情况,选择丁二酸二异辛酯作为分散剂,采用超声分散的方法对纳米铜粉进行了初步分散,对丁二酸二异辛酯对白油表面张力的影响做了系统的研究和分析,结果表明:当丁二酸二异辛酯的体积含量为白油的4%时,白油的表面张力最小。扫描电镜和EDS结果表明,丁二酸二异辛酯通过附着在纳米铜粉的表面抑制了纳米铜粉团聚的形成。本文进一步对纳米铜粉进行了硝酸剥蚀和表面改性,研究剥蚀程度和表面改性剂的用量对纳米铜粉分散性能的影响。应用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FI-IR)对剥蚀和改性后纳米铜粉的组成、颗粒大小、表面状况进行表征。结果表明:硝酸剥蚀可以起到细化纳米铜粉颗粒的作用,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在对纳米铜粉表面改性的同时抑制了Cu2O的产生。剥蚀改性后的纳米铜粉的分散稳定性明显优于未剥蚀改性纳米铜粉。通过在四球长磨试验机上的摩擦实验结果表明,硝酸剥蚀后的纳米铜粉能提高润滑油的抗磨减摩性能,当纳米铜粉的含量为1.5mg/ml时,摩擦系数降低约20%。
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