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摩擦磨损在自然界普遍存在,由此带来的经济与能源损失十分巨大。传统润滑油添加剂由于本身结构不稳定,在高速摩擦过程中,一方面会产生对环境有害的化学元素(S、P等);另一方面这些元素在高温高压试验或应用条件下会腐蚀仪器,造成仪器寿命缩减,影响工况。纳米级润滑油添加剂的发展开始着力解决这类问题。在众多纳米级润滑油添加剂当中,金属纳米颗粒既具有金属自身的优势,又具有纳米材料的特性,同时满足环境友好型社会的要求,这使得金属纳米颗粒具备了成为新型润滑油添加剂的可能性。Cu纳米颗粒由于其低的剪切强度、超强的延展性、低熔点、良好的传导性;Ni纳米颗粒能够高度磨光和抗腐蚀,具有良好的延展性和高的表面活性能。综上所述两者都具有传统润滑油添加剂不可比拟的优点,从而在摩擦学领域中有着广泛的应用前景。因此我们主要的研究内容和结果如下:(1)通过自制纳米粉体工业化生产设备,采用宏量制备技术制备的Cu、Ni纳米颗粒具有分散性好、尺寸小、粒度分布均匀、具有核壳结构等优点,符合作为润滑油添加剂的实验要求。(2)将Cu纳米颗粒作为润滑油添加剂加入到PAO6基础油中,形成润滑油胶体体系。采用润滑油抗磨损性能测定法(四球法),确定Cu纳米颗粒最优添加比为0.1wt.%,并阐释金属纳米颗粒作为润滑油添加剂的润滑机理是“微轴承”和沉积膜混合作用机制。复配效应研究发现Cu纳米颗粒润滑油添加剂与常用相容剂油酸(OA)复配有更好的抗磨减摩效果,而与抗氧抗腐剂二烷基二硫代磷酸盐(ZDDP)的复配效果不佳。(3)将Ni纳米颗粒作为润滑油添加剂加入到PAO6基础油中,形成润滑油胶体体系。采用润滑油抗磨损性能测定法(四球法),确定Ni纳米颗粒最优添加比为0.5wt.%,复配效应研究发现Ni纳米颗粒润滑油添加剂与常用相容剂油酸(OA)复配有更好地抗磨减摩效果,而与抗氧抗腐剂二烷基二硫代磷酸盐(ZDDP)的复配效果较差。(4)将Cu、Ni纳米颗粒通过复配形式,配制成不同质量分数的润滑油胶体体系,采用润滑油抗磨损性能测定法(四球法)进行正交实验。研究发现最优总添加量为0.5wt.%,最优的Cu、Ni纳米颗粒的配比wtCu%∶wtNi%=60%∶40%。进而研究发现Cu、Ni纳米颗粒复配体系与OA的三元复配有更好的抗磨减摩效果。(5)将Cu纳米颗粒按照最优添加比为0.1wt.%加入CD+级坦克油中,对CD+级坦克油进行改进实验,采用润滑油抗磨损性能测定法和润滑剂承载能力测试法进行摩擦学实验,结果表明加入Cu纳米颗粒润滑油添加剂之后的CD++Cu体系相比于CD+级坦克油摩擦系数与磨斑直径分别下降了29.12%、17.63%;将Cu纳米颗粒按照最优添加比为0.1wt.%添加入CF-4、CH-4、CJ-4全配方油中,对CD+级坦克油进行替代研究,通过四球试验机进行长磨及极压性能测试,Bruker磨损试验机进行不同载荷下摩擦学性能测试,结果表明CF-4+Cu全配方润滑油体系表现出更好地替代CD+级坦克油效果。