簡(jiǎn)報(bào)I潤(rùn)滑油中無(wú)機(jī)納米添加劑的研究進(jìn)展單國(guó)俊趙斌2，5世界潤(rùn)滑油添加劑的市場(chǎng)需求估計(jì)為280 290萬(wàn)37其中美國(guó)占60，歐洲30，日本5，而包括中國(guó)在內(nèi)的其它地區(qū)加起來(lái)只有5.

　　前國(guó)內(nèi)外研和應(yīng)用的絕大多數(shù)邡以有機(jī)添加劑。而對(duì)無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)添加劑顯出了良好的性能，有些甚至明顯優(yōu)于有機(jī)添加劑。但是，由于無(wú)機(jī)添加劑不溶或難溶于油，也難穩(wěn)定地分散在潤(rùn)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(wú)機(jī)添加劑粒子的粒徑大大減小，并且用親油高分汽寸其面進(jìn)行修飾。發(fā)現(xiàn)其在油中的分散問(wèn)迎刃而解。因此把納米技術(shù)應(yīng)用于潤(rùn)滑油無(wú)機(jī)添加劑，成了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家爭(zhēng)相進(jìn)行研，的個(gè)很有前景的科研方向。

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

　　美國(guó)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?，不僅可以提高潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑效果還可以做封裝劑使用，以避免漏油14.

　　1.2無(wú)機(jī)硼酸鹽類80年代末90年代初，新型高效多功能無(wú)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(wú)毒無(wú)臭。

　　并且無(wú)機(jī)冊(cè)酸鹽較苜機(jī)硼酸鹽有更好的熱闈化安定性，但由于其油溶性問(wèn)直未得到解決，因而限制了它的應(yīng)用。當(dāng)這類無(wú)機(jī)粒子的粒徑降低到納米級(jí)時(shí)這個(gè)也就迎刃而解了據(jù)報(bào)逍顆粒尺寸大約為10個(gè)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(rùn)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(qiáng)度低能發(fā)生晶界滑移的特點(diǎn)7只要在基材面有層微米級(jí)甚至納米級(jí)的膜就可以起到潤(rùn)滑作用。，種收稿日期2003上海市納米中心和上海市維來(lái)新材料科技有限公司重點(diǎn)資助項(xiàng)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(rùn)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(rùn)滑油中。

　　使其在摩擦的過(guò)程中逐漸成膜，從而起到抗磨的作用。我國(guó)中科院的匯作者介發(fā)現(xiàn)，銅納米微粒在摩擦過(guò)程形成的電場(chǎng)作下，通過(guò)電泳遠(yuǎn)動(dòng)在摩擦減摩性能1.把超細(xì)金屬粉進(jìn)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(rùn)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(rùn)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(dòng)機(jī)壽命延長(zhǎng)6仍。這種新型潤(rùn)滑油，廣泛用尸汽乍引擎噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和衛(wèi)星推動(dòng)系統(tǒng)中1.5稀土化合物我國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的稀土資源，世界稀土資源的80分布在我國(guó)。稀土元素被稱為工業(yè)味素，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到越來(lái)越重要的作用。在潤(rùn)滑油添加劑的領(lǐng)域里，稀土元素的應(yīng)用也受到越來(lái)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(zhǎng)，而稀土劑與其它添加劑混合使用，也良提高潤(rùn)泔效果2無(wú)機(jī)納米添加劑抗磨減摩機(jī)理前國(guó)內(nèi)外科學(xué)家對(duì)潤(rùn)滑州米添加劑的抗磨減摩機(jī)理的研究可以歸納為以下幾種觀點(diǎn)3.

　　2.1吸附滲透和摩擦反應(yīng)觀點(diǎn)這種觀點(diǎn)認(rèn)為，納米粒子均勻地分散在潤(rùn)滑油中，當(dāng)摩擦剛開始的時(shí)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?jiān)內(nèi)1財(cái)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(lái)，故具有很大的化學(xué)反應(yīng)活性。

　　2.2滾珠觀點(diǎn)這種觀點(diǎn)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(gè)固體面相互接觸，實(shí)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(gè)面接觸時(shí)，即使負(fù)載很小其凸起部分也會(huì)因?yàn)槭艿降木植繅毫^(guò)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(rùn)滑劑，使其在兩1接觸面之間形成1層極薄的潤(rùn)滑汕脫，而將兩個(gè)件下是不牢固的，而含有納米添加劑的潤(rùn)滑油之所以顯出很好的潤(rùn)滑效果是因?yàn)槭紫任⑶蛐渭{米顆粒起到類似球軸承的作用，提高潤(rùn)滑性能；其次在載重或高溫的條件下，兩個(gè)摩擦面的球形顆粒被壓平，形成個(gè)滑動(dòng)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(rùn)滑劑的流速快。納米粒子在接觸區(qū)滯留的時(shí)間私外載荷來(lái)不及壓扁納米粒窄而淺的溝紋，相當(dāng)于滾珠在上面滾過(guò)，因此減小了磨損。

　　2.3載體作用觀點(diǎn)這種觀點(diǎn)認(rèn)為，潤(rùn)泔汕納米添加劑坫由納米粒和修飾納米粒子的有機(jī)鏈狀長(zhǎng)分子組成的。分散在潤(rùn)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(jī)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(shí)，有機(jī)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(shí)，金屬面的納米粒子失去了有機(jī)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(jìn)步減小磨損。

　　3無(wú)機(jī)納米添加劑在潤(rùn)滑油中的分散性與穩(wěn)定性無(wú)機(jī)納米添加劑在潤(rùn)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(gè)亟待解決的問(wèn)。3.1無(wú)機(jī)納米添加劑在潤(rùn)滑油中的分散性納米粒子由于粒度很小，在潤(rùn)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(wú)機(jī)納米粒子屬于非油溶性物質(zhì)。在潤(rùn)滑油中難以形成穩(wěn)定的懸浮液14閃此為使其在潤(rùn)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(gè)部分，部分為錨固基團(tuán)，可以通過(guò)離子對(duì)氫鍵范德華力等作用以單點(diǎn)或多點(diǎn)的形式緊密結(jié)合在顆粒面上；另部分為具有定長(zhǎng)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(shí)，由于溶劑化鏈的空間障礙而使顆粒相互彈開，從而實(shí)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(tuán)可與粉體面的各種官能團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵，另部分與有機(jī)聚物發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)或者物理纏繞，使無(wú)機(jī)填料和有機(jī)高聚物分子之間具有特殊功能的分廣橋，這樣納米粒子潤(rùn)滑汕中得以很好的分散。

　　3.2無(wú)機(jī)納米添加劑在潤(rùn)滑油中的穩(wěn)定性潤(rùn)滑油般在高溫高壓及高負(fù)荷的環(huán)境下起作叫。潤(rùn)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(guò)程中所幾仃的抗磨減摩功能。提高納米村料在潤(rùn)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(tuán)進(jìn)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(jìn)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(rùn)滑油有很好的相溶性61.

　　4結(jié)束語(yǔ)目前，國(guó)內(nèi)外許多高等院校和科研機(jī)構(gòu)加大力度把某些尤機(jī)納米粉體用做潤(rùn)滑油添加劑的研允，并取得了卓有成效的進(jìn)展。在無(wú)機(jī)納米添加劑種類及其分散性穩(wěn)定性的研究和潤(rùn)滑機(jī)理的探討方面，將會(huì)，得更新更多的研允成果，使?jié)櫥堑男阅苋舜筇岣?，帶?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)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(rùn)滑油中，取得了顯著效果，這無(wú)疑將為我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的升級(jí)換代提供種新型抗磨添加劑產(chǎn)品。

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作者：佚名　　來(lái)源：中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)