论文部分内容阅读
磨损摩擦在自然界中普遍存在。有研究显示,摩擦和磨损所造成的损失达到世界一次能源的50%以上,而且材料磨损是材料与设备报废的三种主要原因之一。研究表明,纳米材料具有优越的降低摩擦性能和减少磨损等功能。纳米粒子高表面活性和化学活性可能使其容易沉积在磨损表面,形成具有低熔点和易剪切的防护层,从而在机械运行中对磨损表面进行原位修复,此举能够有效的减少或防止磨损。首次采用超声辅助法合成了球型、粒径分布均匀的纳米硼酸钙润滑油添加剂并对其进行了表征。XRD结合热分析发现样品在室温下为非晶态,750℃结晶,且原料配比对晶态没有影响。SEM分析证明在超声波辅助下可以得到50nm的超微粒子,而不用超声波的样品粒径为200-300nm。在超声和搅拌下将2%的添加剂均匀分散在润滑油中,得到成品油。静置观察评价了润滑油的分散性和稳定性。在重负荷车辆与工业齿轮油中试验检验了润滑油的的润滑性能。结果表明,纳米硼酸钙添加剂具有良好的分散性、稳定性和抗磨性能。另外制备过程中加入表面活性剂CTAB,极大的改善了纳米粒子与油脂的相容性,所制备的纳米硼酸钙改性润滑油具有良好的分散性、稳定性,且表现出更好的抗磨减摩性能。采用低温固态的方法制备了偏硼酸锶纳米粉体。该方法易操作且产率高,符合绿色化学原子经济原则。XRD分析表明:在600℃煅烧下,偏硼酸锶由前驱物Sr[B(OH)4]2生成SrB2O4。差热-热重曲线也说明了Sr[B(OH)4]2生成SrB2BO4·2H2O的失水和晶型转变的过程。SEM照片表征了SrB2O4纳米粒子的表面形貌,发现粒子均匀,分散性较好,平均粒径为80nm。本文还对反应机理进行了探讨。此化学反应为酸碱中和反应,由中和反应所生成的水和Sr[OH]2·8H2O脱去结晶水所生成的水在此酸浆中和反应中起着重要作用。本文还对纳米CaB2O4粒子的制备工艺及其性能进行研究。本文中以硼砂和氯化钙为原料,通过较为简单的常压液相反应制得不同粒度的硼酸钙颗粒,对实验过程中温度、硼钙比等条件对合成的影响进行了一系列研究,并应用XRD和SEM对其进行表征。最终确定合成CaB2O4的最佳硼钙比为2:1,在80℃以上可以得到纯净的样品。