簡報I潤滑油中無機納米添加劑的研究進展單國俊趙斌2，5世界潤滑油添加劑的市場需求估計為280 290萬37其中美國占60，歐洲30，日本5，而包括中國在內(nèi)的其它地區(qū)加起來只有5.

　　前國內(nèi)外研和應(yīng)用的絕大多數(shù)邡以有機添加劑。而對無機添加劑的研究很少，其應(yīng)用更是鳳，虢恰K孀湃蠡，土煊蛑醒繡車納釗敕⒄梗，嗣，逐漸發(fā)現(xiàn)很多無機添加劑顯出了良好的性能，有些甚至明顯優(yōu)于有機添加劑。但是，由于無機添加劑不溶或難溶于油，也難穩(wěn)定地分散在潤滑油中，其應(yīng)用受到了限制。些研究人員采用納米技術(shù)，將無機添加劑粒子的粒徑大大減小，并且用親油高分汽寸其面進行修飾。發(fā)現(xiàn)其在油中的分散問迎刃而解。因此把納米技術(shù)應(yīng)用于潤滑油無機添加劑，成了國內(nèi)外科學(xué)家爭相進行研，的個很有前景的科研方向。

　　1潤滑油中無機納米添加劑的種類無機納米添加劑主要可以概括為以下7類。它們單獨成者復(fù)配使用能，1潤泔汕能，效減少磨損1習(xí)。

　　美國科學(xué)家研宄證明，粒徑小于的硫化鉬粒和鋅錫鉛銅鐵等金屬顆?；旌鲜褂茫粌H可以提高潤滑油的潤滑效果還可以做封裝劑使用，以避免漏油14.

　　1.2無機硼酸鹽類80年代末90年代初，新型高效多功能無毒的高堿硼酸鹽清凈分散劑是世界大石油公司研制開發(fā)能，很好的防銹性能熱氧化安定性，且無毒無臭。

　　并且無機冊酸鹽較苜機硼酸鹽有更好的熱闈化安定性，但由于其油溶性問直未得到解決，因而限制了它的應(yīng)用。當(dāng)這類無機粒子的粒徑降低到納米級時這個也就迎刃而解了據(jù)報逍顆粒尺寸大約為10個納米的硼酸鎂粉末能夠有效改矜基礎(chǔ)油的抗磨減摩性和極壓14，降低潤滑油的摩擦系數(shù)，并在鋼件面形成層硼化亞鐵的薄膜1.

　　1.3軟金屬類銅鉛錫鎳鋁等軟金屬，具有剪切強度低能發(fā)生晶界滑移的特點7只要在基材面有層微米級甚至納米級的膜就可以起到潤滑作用。，種收稿日期2003上海市納米中心和上海市維來新材料科技有限公司重點資助項目。

　　方法是將金屈粉制成介金材料，成，用屯鍍等方法將其覆于摩擦面形成固體潤滑膜；另種方法是制備納米金屬粉體或者金屬膠體加入到潤滑油中。

　　使其在摩擦的過程中逐漸成膜，從而起到抗磨的作用。我國中科院的匯作者介發(fā)現(xiàn)，銅納米微粒在摩擦過程形成的電場作下，通過電泳遠(yuǎn)動在摩擦減摩性能1.把超細(xì)金屬粉進行面修飾使其避免氧化和史好地分散在汕中，或者把兩種或叫種以上的金屬粉制成合金粉末使用，都是目前很熱門的研究方向。

　　1.4含活性元素的化合物此類添加劑具有代性的是硫化鉬。硫化鉬屬于6方晶系的層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間以較弱的相互作用力聯(lián)系，極易剝落，因而具有良好的潤滑性能近期。以色列維茨曼研允所的科學(xué)家研制成手中新型的含有硫化鉬的潤滑劑，可以將金屈器件之間的摩擦力減少半還多，可以使發(fā)動機壽命延長6仍。這種新型潤滑油，廣泛用尸汽乍引擎噴氣式發(fā)動機和衛(wèi)星推動系統(tǒng)中1.5稀土化合物我國蘊藏著豐富的稀土資源，世界稀土資源的80分布在我國。稀土元素被稱為工業(yè)味素，在國民經(jīng)濟中起到越來越重要的作用。在潤滑油添加劑的領(lǐng)域里，稀土元素的應(yīng)用也受到越來越多的關(guān)注。有研，發(fā)現(xiàn)，稀土化合物能使器件鍵合涂層的磨損壽命提高24倍，使?jié)櫥偷呢?fù)荷承載能力提高1010攸，使?jié)櫥偷膲勖黠@，長，而稀土劑與其它添加劑混合使用，也良提高潤泔效果2無機納米添加劑抗磨減摩機理前國內(nèi)外科學(xué)家對潤滑州米添加劑的抗磨減摩機理的研究可以歸納為以下幾種觀點3.

　　2.1吸附滲透和摩擦反應(yīng)觀點這種觀點認(rèn)為，納米粒子均勻地分散在潤滑油中，當(dāng)摩擦剛開始的時候，這些粒子很快在摩擦的金屬面上形成層起到減磨作用的物理吸附膜；并且添加劑中的些元素在摩擦面上發(fā)生了摩擦化7反應(yīng)?；蓪訄詢?nèi)1財磨的化學(xué)反應(yīng)脫，將摩擦金屬面隔開。而這些特性都?xì)w功于納米粒子的直飽和性，容易與其它原子相結(jié)合而穩(wěn)定下來，故具有很大的化學(xué)反應(yīng)活性。

　　2.2滾珠觀點這種觀點認(rèn)為粗糙的他是由許多凸起部分和凹陷部分組成的。兩個固體面相互接觸，實際上是凸起部分的接觸。由于這些凸起部分的面積極小，僅占觀接觸面積的幾千分之。當(dāng)兩個面接觸時，即使負(fù)載很小其凸起部分也會因為受到的局部壓力過而粘接或焊合在起，造成摩擦和磨損。為了避免這種損失，需要加入潤滑劑，使其在兩1接觸面之間形成1層極薄的潤滑汕脫，而將兩個件下是不牢固的，而含有納米添加劑的潤滑油之所以顯出很好的潤滑效果是因為首先微球形納米顆粒起到類似球軸承的作用，提高潤滑性能；其次在載重或高溫的條件下，兩個摩擦面的球形顆粒被壓平，形成個滑動系，降低了摩擦和磨損；最后納米粉體可以填充在工件面的微坑和損傷部位，起到修復(fù)作用。山廠潤滑劑的流速快。納米粒子在接觸區(qū)滯留的時間私外載荷來不及壓扁納米粒窄而淺的溝紋，相當(dāng)于滾珠在上面滾過，因此減小了磨損。

　　2.3載體作用觀點這種觀點認(rèn)為，潤泔汕納米添加劑坫由納米粒和修飾納米粒子的有機鏈狀長分子組成的。分散在潤滑油中的納米粒子由于面活性很高，很容易吸附于摩擦金屬面，起到載體的作用。納米粒子成有機復(fù)合膜，將金屬面隔開，減小摩擦起到抗磨減摩的作用。當(dāng)負(fù)荷增大時，有機復(fù)合膜不能承受如此大的壓力，物理吸附膜部分破壞。這時，金屬面的納米粒子失去了有機修飾物而直接與摩擦金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成牢固的化學(xué)反應(yīng)膜進步減小磨損。

　　3無機納米添加劑在潤滑油中的分散性與穩(wěn)定性無機納米添加劑在潤滑油中的分散性與穩(wěn)定性是研制與應(yīng)用該類添加劑的個亟待解決的問。3.1無機納米添加劑在潤滑油中的分散性納米粒子由于粒度很小，在潤滑油中可以得到徑很小。和面能迅速增大，面原子具有較好的分散。但也由于粒徑小，納米粒子具有較。大單分散性變差。而且，無機納米粒子屬于非油溶性物質(zhì)。在潤滑油中難以形成穩(wěn)定的懸浮液14閃此為使其在潤滑油中以到更好更穩(wěn)定的分散效果，就必須選擇合適的納米材料分散劑?，F(xiàn)介紹兩種新開發(fā)的分，劑。

　　1水體系叫聚合型分散劑超分散劑其分子量在1000 10000，分子結(jié)構(gòu)含有性能不同的兩個部分，部分為錨固基團，可以通過離子對氫鍵范德華力等作用以單點或多點的形式緊密結(jié)合在顆粒面上；另部分為具有定長度的聚合物鏈，與分散介質(zhì)有良好的相溶性，稱為溶劑化鏈。當(dāng)吸附有超分散劑的顆粒相互靠近時，由于溶劑化鏈的空間障礙而使顆粒相互彈開，從而實現(xiàn)顆粒在介質(zhì)中的穩(wěn)定分散，2偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑般為兩性結(jié)構(gòu)物質(zhì)，分子中部分基團可與粉體面的各種官能團反應(yīng)，形成強有力的化學(xué)鍵，另部分與有機聚物發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)或者物理纏繞，使無機填料和有機高聚物分子之間具有特殊功能的分廣橋，這樣納米粒子潤滑汕中得以很好的分散。

　　3.2無機納米添加劑在潤滑油中的穩(wěn)定性潤滑油般在高溫高壓及高負(fù)荷的環(huán)境下起作叫。潤滑油中處于姑浮狀態(tài)的納米粒子在這樣的1作環(huán)境下。極從發(fā)生聚沉。從而失去其在摩攛過程中所幾仃的抗磨減摩功能。提高納米村料在潤滑油中的穩(wěn)定性的方法有兩種是物質(zhì)與納米粒子面基團進行化學(xué)吸附或化學(xué)反應(yīng)；是聚合物包覆納米材料。它主要是納米材料面進行些單體的聚合反應(yīng)，從而得到囊狀包覆材料。選擇合適的單體能使生成的聚合物包覆納米材料，與潤滑油有很好的相溶性61.

　　4結(jié)束語目前，國內(nèi)外許多高等院校和科研機構(gòu)加大力度把某些尤機納米粉體用做潤滑油添加劑的研允，并取得了卓有成效的進展。在無機納米添加劑種類及其分散性穩(wěn)定性的研究和潤滑機理的探討方面，將會，得更新更多的研允成果，使?jié)櫥堑男阅苋舜筇岣?，帶來巨大的?jīng)濟效益和環(huán)保效果。例如，天津武漢等大學(xué)采用多種方法制備并處理納米金屬粉體，并應(yīng)用于潤滑油中，取得了顯著效果，這無疑將為我國汽車發(fā)動機潤滑油的升級換代提供種新型抗磨添加劑產(chǎn)品。

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作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)