甘油基Fe3O4磁流体制备及摩擦学性能研究 |
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引用本文: | 何彦,王优强,莫君,赵涛,朱玉玲,李梦杰.甘油基Fe3O4磁流体制备及摩擦学性能研究[J].功能材料,2022(7):7013-7018+7026. |
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作者姓名: | 何彦 王优强 莫君 赵涛 朱玉玲 李梦杰 |
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作者单位: | 1. 青岛理工大学机械与汽车工程学院;2. 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51575289);;山东省自然科学基金项目(ZR2021ME063); |
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摘 要: | 采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子,用柠檬酸和油酸对粒子进行表面处理,配制成甘油基磁流体。通过场透射电镜、傅里叶红外光谱仪、紫外可见光分光光度计和四球摩擦磨损试验机测试,分别评价改性纳米粒子的尺寸和形貌、表面官能团、分散稳定性和摩擦学性能;采用扫描电子显微镜和光学显微镜对磨痕形貌进行分析。改性后的纳米粒子呈球形,含有少量方形颗粒,其中柠檬酸改性的粒子平均粒径为(9.6±0.19)nm,柠檬酸和油酸共同改性的粒子平均粒径为(9.8±0.16)nm;红外光谱图表明表面活性剂成功包覆在粒子表面;磁流体的吸光度在30 h内变化不大且趋于稳定,具有良好的分散稳定性;在一定浓度的磁流体润滑下,展现出优于甘油的减摩抗磨性能,其中0.3%磁流体综合减摩抗磨性能最好,摩擦系数降低了22.68%,磨斑直径最多降低了13.7%。一定浓度的磁流体通过形成吸附膜、沉积修复、微轴承和微切削的协同作用,可有效提高甘油的抗磨减磨性,且表面活性剂的类型对甘油基磁流体的摩擦学性能有影响。
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关 键 词: | 共沉淀 纳米粒子 表面改性 磁流体 减摩抗磨 |
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