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《河南科技大学》 2011年
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纳米铜的制备及其摩擦学性能研究

高旭瑞  
【摘要】:近些年随着纳米技术的迅速发展以及微观摩擦学的深入研究,纳米材料在摩擦学领域已展现出广阔的应用前景。与传统的添加剂相比,如含硫、氯、磷等元素的抗磨剂,纳米材料具有尺寸小、比表面积大等特性,作为添加剂加入到润滑油中不仅能够明显改善润滑油的润滑性能,而且环保对生态无毒。所以研究开发高性能纳米润滑添加剂具有重要的战略意义。 纳米铜的制备方法有很多种,本文采用液相还原沉淀法,以硫酸铜为原料,次亚磷酸钠为还原剂进行还原反应,重点探讨了乙二胺四乙酸(EDTA)与硫酸铜的浓度比和pH值对产物的影响,得到了制备纳米铜的最佳工艺条件。并利用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对样品的成分、形貌及颗粒大小进行了分析,结果表明:试验制备的产物为单质纳米级铜粉,呈球状,平均粒径为2.8nm。 采用磨损试验机研究了纳米铜在油基润滑剂中的摩擦学性能,对摩擦系数和磨损量这两个指标进行了考察,并对试样的磨损表面进行了SEM微观形貌分析。研究结果表明:纳米铜通过自修复机制能够明显改善油基润滑剂的抗磨减摩性。当纳米铜质量分数为0.04%和0.03%时,摩擦系数和磨损量分别达到最佳值。 所用水基润滑剂为本实验室自制产品,主要是由水、淀粉和氢氧化钠等在一定条件下制备而成的,采用磨损试验机通过对摩痕宽度和磨损量这两个指标的考察,研究了纳米铜在水基润滑剂中的摩擦学性能,并对试样的磨损表面进行了SEM微观形貌分析。研究结果表明:纳米铜能改善水基润滑剂的抗磨减摩性,当纳米铜质量分数为0.04‰时,磨痕宽度和磨损量均达到最小值。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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