【摘 要】
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纳米材料由于具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应与宏观量子隧道效应等特殊性质,在摩擦学领域显示了广阔的应用前景,成为具有巨大潜力的润滑油添加剂。本文在广泛参考国
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纳米材料由于具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应与宏观量子隧道效应等特殊性质,在摩擦学领域显示了广阔的应用前景,成为具有巨大潜力的润滑油添加剂。本文在广泛参考国内外相关研究文献的基础上,采用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）,利用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为分散剂,油酸为修饰剂分别制备和修饰了微纳米MgO、TiO2微粒,通过测定亲油化度讨论了修饰剂的浓度、修饰温度、修饰时间对表面修饰的效果。并且通过XRD和SEM对纳米MgO微粒和纳米TiO2微粒进行表征。其次采用自制的往复式摩擦磨损实验机,对不同含量的纳米MgO微粒和纳米TiO2微粒在不同载荷下进行摩擦磨损实验。在此过程中为了方便分析摩擦磨损实验的摩擦学性能,提出了相对减磨率的概念,并对其进行定义。在摩擦磨损实验过程中,通过对摩擦系数和试样的质量磨损量以及相对减磨率的分析,讨论了4012润滑油中纳米MgO、TiO2微粒的最佳浓度,得出了在添加了纳米MgO微粒或纳米TiO2微粒后,4012润滑油具有明显的减摩抗磨效果,特别是在较高载荷下,其减摩抗磨效果更加显著,具体表现为抗磨效果优于减摩效果。纳米MgO微粒在高中低载荷下都具有较好的减摩抗磨效果,而纳米TiO2微粒在中高载荷下减摩抗磨效果比较显著。最后通过对摩擦磨损实验后的下试样磨痕的分析,初步推测纳米MgO微粒和纳米TiO2微粒在润滑过程中减磨的机理分为两个过程:“微轴承”减摩过程和“附着膜”抗磨过程。该课题的研究为微纳米润滑添加剂的应用提供了技术支持。
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