納米粒子添加劑在潤(rùn)滑油中的摩擦性能研究綜述

宋真玉，馬亞乾，李 南

(長(zhǎng)安大學(xué) 汽車(chē)學(xué)院，陜西 西安 710064)

納米科學(xué)與技術(shù)(nano science and technology)是指在納米尺度(1～100 nm)上研究物質(zhì)組成體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用，以及在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)特有功能和智能作用的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù);納米材料是指分散相尺寸有一維＜100 nm的復(fù)合材料，具有普通材料不具備的諸多特殊物理、化學(xué)性質(zhì)。近20 a來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)納米微粒作為添加劑加入潤(rùn)滑油后對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響做了大量的研究工作，結(jié)果表明加入納米粒子后潤(rùn)滑油在抗氧化性、低溫流動(dòng)性、剪切穩(wěn)定性及抗磨減磨性等方面都有了顯著的提高［1]。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)納米粒子添加劑摩擦學(xué)特性的研究大多還僅限于單一種類微粒，對(duì)于多種粒子共同表現(xiàn)出的特性研究的還不多。本文分析研究分別將不同類別(單質(zhì)、氧化物、金屬化合物)的納米粒子以不同體積分?jǐn)?shù)加入潤(rùn)滑油中時(shí)納米粒子添加劑對(duì)潤(rùn)滑油的影響。

1 納米粒子添加劑的制備

1.1 金屬單質(zhì)納米添加劑

試驗(yàn)制備的是粒徑 10 ～100 nm 的銅(Cu)粒子、鎳(Ni)粒子［2－4]。

Cu納米粒子的制備方法主要有:氣相蒸發(fā)法、機(jī)械化學(xué)法、等離子體法、γ－射線輻射法、液相還原法等。由于多數(shù)制備方法需要繁多的設(shè)備和冗雜的工藝方法，所以本實(shí)驗(yàn)采用液相還原法。液相還原法采用還原劑HCHO和氫氧化銅溶液反應(yīng)制取Cu粒子，方程式為

目前，Ni粒子常采用微波化學(xué)法和超臨界流體法制備，其特點(diǎn)是在溶液中加入還原劑將Ni2+還原成為Ni單質(zhì)，反應(yīng)式為

也可以在Ni2+溶液中加入還原劑制得納米級(jí)別的Ni粒子，反應(yīng)方程式為