本研究以北京门头沟天然叶蜡石为主要原料,在研究高温相变的基础上,通过搅拌研磨和表面改性制备了叶蜡石微粉,进而研究了叶蜡石粉体作为润滑油添加剂的摩擦学性能。采用多种方法研究了叶蜡石原矿的物相组成和高温相转变过程,发现原矿中叶蜡石含量在95%左右,另有少量的石英和高岭石;在热处理过程中,叶蜡石的结构发生一系列变化,从室温到1000℃,叶蜡石的结构水逐渐脱出,晶胞体积不断增大,这一结果为叶蜡石作为陶瓷与耐火材料原料在烧结后出现体积膨胀提供了理论与实验依据,也为研究相变后粉体对摩擦性能的影响提供了依据。通过正交设计和实验,确定了由搅拌磨制备叶蜡石微粉的优化条件:球料比为4、助磨剂采用三乙醇胺、助磨剂添加量为0.5%、搅拌转速为950r/min、料浆浓度为32%。它们对结果影响的大小顺序是:球料比>助磨剂添加量>料浆浓度>搅拌转速。通过正交设计和实验,确定了叶蜡石粉体表面改性的优化工艺条件:改性剂为Span60、改性剂用量为5%、改性温度为75℃、改性时间为35min。它们对结果影响的大小顺序是:改性温度>改性剂用量>改性时间。研究认为,Span60与叶蜡石粉体表面羟基反应形成化学键合,形成了牢固的化学吸附层。利用液相还原法制备了叶蜡石/镍复合粉体,用四球摩擦试验机和齿轮摩擦实验机评价复合粉体的摩擦性能。加入复合粉体后平均摩擦系数比基础油下降了54.96%,平均磨斑直径降低了19.5%。同时机器的功耗降低了6.5%,机器的运转噪音降低了2.7%,振动幅度降低了46.2%,还提高了油品的稳定性,说明复合粉体很好地将层状硅酸盐(叶蜡石)和金属粒子(Ni)两种减摩材料的优势结合起来,具有良好的抗磨减摩性能,是较理想的润滑油摩擦改性添加剂。用同样方法评价其他叶蜡石粉体的摩擦性能。加入叶蜡石微粉(中位径1.016μm)和叶蜡石原矿粉体(中位径7.502μm)后,平均摩擦系数分别下降了34.15%和39.14%,加入700℃和1200℃煅烧叶蜡石粉体后,平均摩擦系数分别降低了42.21%和0.33%。研究认为,1200℃煅烧改变了叶蜡石的结构与性能,不利于减摩。