纳米润滑材料应用研究进展

阐述了纳米无机单质,无机盐、氢氧化物、氧化物和高分子微球的摩擦学研究进展,综述了纳米粒子在基础油中的分散方法及抗磨减摩机理,介绍了纳米粒子作为润滑油添加剂的应用现状。     

纳米粒子在润滑材料中的应用进展

介绍了纳米润滑粒子的制备方法,探讨了纳米粒子的润滑机理,包括膜作用机理、类滚珠作用机理和表面优化作用机理.着重综述了纳米粒子在润滑材料中的应用,具体包括:纳米无机粒子可作为添加剂在润滑油、聚合物基复合材料中起抗磨、减摩作用;纳米粒子应用于非聚合物基复合涂层,可形成一种根据环境自我调节的活泼纳米复合涂层,此涂层具有广泛的应用前景.     

纳米润滑添加剂的研究进展

纳米材料的独特性能使得其在润滑领域表现出良好的抗磨减摩效果。本文中综述了纳米润滑添加剂的国内外发展现状及研究水平。为实现无机纳米颗粒在润滑油中的均匀分散,需对纳米颗粒进行表面处理。纳米润滑添加剂表面改性的方法主要有:包覆改性和表面化学改性。大量试验表明:将纳米粒子添加到润滑油中,不仅可以起到抗磨减摩作用,还可以延长器械的使用寿命,减少污染,节约能源,使免维修成为可能。     

石墨烯基水润滑添加剂研究进展

随着工业的飞速发展和人们环保意识的日益增强,传统润滑油在避免环境污染等方面越来越难以满足人们的使用要求,而环境友好型润滑剂成为摩擦学研究的重要方向.水基润滑剂具有成本低、冷却性能优、可生物降解和安全性能好等优点,是一种典型的绿色环保型润滑剂,既可以满足生态环境保护的使用要求,又可以满足某些特殊环境的使用需求.但在实际应用中,需要引入纳米添加剂来解决水介质的运动黏度小、润滑性能有限和易腐蚀等问题.石墨烯基材料是一种具有优异力学性能的片层结构纳米材料,且片层之间的滑动属于超润滑滑动,作为水基润滑添加剂使用潜力巨大.然而,石墨烯是由类苯环为单元组合而成的稳定结构,片层之间存在强烈的π-π相互作用,在水基介质中很容易产生聚集沉淀.因此,近年来许多学者开始采用不同的方法对石墨烯基材料进行功能化修饰,逐渐发现修饰后的石墨烯基材料在水基溶液中具有较好的分散稳定性,并且保持石墨烯原有的力学和润滑性能,作为添加剂显著提升了水基介质的润滑性能.本文归纳了目前石墨烯面向水润滑潜在应用的常用改性方法:(1)利用氧化石墨烯等片层上的含氧基团作为"锚固点"与修饰分子发生化学反应的共价键功能化修饰;(2)利用修饰分子与石墨烯基材料之间的π-π相互作用、离子相互作用和氢键等作用力进行结合的非共价键功能化修饰;(3)对石墨烯基材料进行尺寸调控.修饰后得到的石墨烯基水润滑添加剂能够有效降低工件间的摩擦系数和磨损率,并提高水基润滑剂的缓蚀效率.但是,石墨烯基材料作为水基润滑添加剂使用,其在水中达到长期的分散稳定性还具有一定的挑战性.并且目前所采用的多为油基润滑剂的评价体系,缺少对其冷却性能和生物降解性的测试标准与方法,因此需要建立一套针对石墨烯基水润滑添加剂的完整、系统的评价体系.     

纳米润滑技术的进展

纳米技术的飞速发展，给润滑材料的进步提供了广阔的技术空间，纳米润滑材料充分利用了在纳米材料的结构效应(小尺寸效应、量子化效应、表面效应和界面效应)赋予润滑材料很多奇特的性能。本介绍了纳米润滑研究的一些进展，以及一种新型的纳米润滑技术——自修复纳米润滑添加剂的基本原理和初步研究成果。     

纳米微粒及其在润滑领域的应用研究

介绍了目前常见的用作润滑油添加剂的无机单质粉末、氧化物、氢氧化物、硫化物、无机硼酸盐以及稀土化合物等纳米微粒,研究了它们的抗摩减磨性能;对纳米微粒在润滑技术中的应用前景与研究方法提出了自己的看法.     

纳米材料在涂料中的应用

纳米材料是近年发展起来的一种新型高性能材料，认识这种材料的性能和拓展其应用领域，是许多材料工作者非常感兴趣的课题，着重介绍了年年来国内外有关钠米材料在涂料中的应用和研究开发情况，并对其方向提出了一些建议。     

纳米材料及技术在电子领域中的应用

1.在微电子学上的应用 （1）连接超高密度集成线路元件的纳米导线 自人类第一个晶体管问世以来,其尺寸每18月缩小两倍,到如今的“奔四”仅有100多纳米;预计到2010年晶体管的尺寸将只有几十个纳米,那么这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢?这是世界科学界共同面临的一道难题,纳米导线的开发为解决这一难题提供了有效途径,并且纳米导线中的电子传输不同于普通的导体,其传输速度快,能耗更小。 中国科学院团体物理研究所张立德研究员等研究人员利用碳热还原、溶胶-凝胶软化学法并结合纳米液滴外延等新技术,首次合成了碳化钽纳米丝外包绝缘体SiO2纳米电缆,同轴纳米电缆的内芯是直径仅有10nm左右。日本理化研究所科学家青野正和等使用有机导电高分子材料研制出线宽仅为3纳米的极微细导线,大大突破了现在半导体加工技术的极限线宽100nm。     

纳米润滑添加剂在板料拉深成形过程中的应用

针对在工业生产中具有广泛应用的板料拉深成形,总结了纳米润滑添加剂在板料拉深成形中的应用以及摩擦学特点,指出纳米粒子作为润滑油添加剂具有广阔的应用前景,并提出了今后的研究方向.     

纳米(CF)_x及添加剂在绿色润滑油基础油中的减摩抗磨性能

考察了几种绿色润滑油基础油(合成酯和天然植物油脂)的摩擦学特性,探讨了几种常用的极压添加剂如氯化石蜡、硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸锌及无灰氮磷型添加剂对基础油抗磨和减摩性能的影响,并和纳米级(CF)х添加剂进行了对比分析。结果表明,各种添加剂有一定的减摩抗磨和极压作用;纳米级(CF)x极压性能不佳,但减摩性能最优。     

纳米材料在涂料中的应用

本文论述了纳米材料对涂料性能的作用 ,并提出纳米材料在涂料中应用的关键问题。     

纳米材料在生物医学中的应用

本文介绍了纳米材料及其复合材料在生物医学领域各方面的应用     

凹凸棒石/油溶性纳米铜复合润滑添加剂的摩擦学性能

采用SRV-Ⅳ型摩擦磨损试验机研究凹凸棒石/油溶性纳米铜复合润滑添加剂的摩擦学性能,利用SEM和XPS对磨损表面进行表征分析。结果表明:两种单一添加剂均能明显改善基础油对钢-钢摩擦副的摩擦学性能,而复合添加剂较单一添加剂具有更加优越的减摩抗磨性;载荷越高,复合添加剂的摩擦学性能越好。在复合添加剂的作用下,磨损表面形成了致密光滑的复合摩擦保护膜,该保护膜的主要成分为FeS_2,Fe_2O_3,SiO_2,Cu,FeOOH和有机物。     

纳米粒子的新应用--纳米润滑添加剂的发展现状

总结了当前用于润滑油领域的纳米添加剂的类型、所能达到的润滑效果以及在摩擦过程中起抗磨性的原理。特别介绍了纳米氢氧化物、纳米硼酸盐等的润滑性能。叙述了纳米粒子及其抗磨性的检测手段 ,并概括了纳米润滑添加剂的制备方法及应用前景     

Fe3O4@CuO磁流体的制备和边界润滑性能

采用化学共沉淀法合成了纳米Fe₃O₄和纳米Fe₃O₄@CuO粒子。采用场发射透射电镜(FETEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纳米粒子进行表征。采用表面活性剂法制备了不同粒子含量的PAO3磁流体。利用磁流体对外加磁场的响应特性和紫外分光光度计对磁流体分散性进行了表征。采用摩擦副为12CrNi4A和Si₃N₄的UMT-3往复摩擦磨损试验机对磁流体的摩擦学性能进行了评估。摩擦实验结果表明,含纳米Fe₃O₄粒子的PAO3基磁流体的润滑效果比较差。而质量分数为1%的纳米PAO3基Fe₃O₄@CuO粒子磁流体润滑时的摩擦系数相比于PAO3油润滑降低了29.6%,磨痕宽度降低了49.6%。从磨痕表面分析来看,这得益于CuO的摩擦烧结作用,在摩擦表面形成了有效的摩擦膜并修复磨损表面。     

新型纳米材料的制备及在燃料电池中的应用研究

催化剂和碳纳米管是燃料电池最关键的材料之一。本文介绍了纳米催化剂和碳纳米管的制备方法，分析了纳米催化剂和碳纳米管在燃料电池中的应用状况。认为，随着纳米技术的发展，先进的纳米材料必将会推动燃料电池的迅猛发展。     

废润滑油减摩耐磨功能再生添加剂的探讨

为了实现报废润滑油的再生利用,采用新型添加剂恢复废润滑油的摩擦学功能,探讨了研制的两种再生添加荆(ZF和ZO)对废润滑油摩擦学功能的恢复情况,并就新、废润滑油的摩擦学特性进行了对比.试验结果表明:含ZF和ZO的废润滑油的摩擦学性能不仅得到了恢复和提高,而且超过了原新润滑油的特性.     

纳米铜在460号矿山润滑油中的悬浮稳定性与摩擦学性能

为了进一步提高460号润滑油的综合机械性能,将液相还原法制备的纳米铜悬浮液,经性质介于醇类和油类的缓冲液,以及非离子表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温80)与失水山梨醇单油酸酯(司盘80)复合包覆改性后,将其以不同的比例与460号润滑油进行调和,制备出纳米铜润滑油,对纳米铜在润滑油中的悬浮稳定性及摩擦学性能进行考察。结果表明:当改性纳米铜悬浮液中的缓冲液、吐温80以及司盘80的用量分别为纳米铜的233.0%、2.0%和2.0%时,其在460号润滑油中保持了极高的悬浮稳定性。含0.30%纳米铜的460号润滑油具有最佳的抗磨与减摩性能,其在20 N负荷下的摩擦系数与原460号润滑油相比降低了41%,极压抗磨性能提高了46.8%。第三方检测结果表明,460号纳米铜润滑油完全符合国家规定的相应润滑油指标,且四球机试验的综合磨损指数(ZMZ)上升34%,磨斑直径(WSD)下降了7%。     

SiO2纳米颗粒在润滑领域中的研究与应用现状

据此,本综述主要介绍了SiO₂纳米颗粒的润滑机理与影响因素,详细论述了SiO₂纳米颗粒在液体润滑、固体润滑领域的相关研究与应用现状,包括其在实际应用时所采用的相关表面处理与改性等手段。重点介绍了SiO₂纳米颗粒在提高聚合物基复合自润滑材料中的作用和巨大应用潜力。最后,对现有SiO₂纳米颗粒在自润滑领域中的应用与发展进行了陈述和展望。     

纳米材料的加工技术

纳米材料具有奇异结构和特异的功能，材料的电学、力学、磁学以及光学性质等发生了巨大的变化。本文综述了纳米材料制备及纳米烧结的方法，介绍了纳米材料科学研究的最新研究动向、纳米材料研究过程中遇到问题，并对纳米材料研究的发展进行了展望。