CuO-Al2O3復(fù)合納米顆粒作為潤(rùn)滑油添加劑的性能研究.pdf

1、通過煅燒法、水熱法制備Al2O3納米顆粒（其中在水熱法制備過程中選用了原位改性法對(duì)納米顆粒進(jìn)行改性，煅燒法制備Al2O3過程中選用了表面接枝改性法對(duì)納米顆粒進(jìn)行改性）。以油高比為考查指標(biāo)，通過正交分析得到如下結(jié)果:水熱法制備Al2O3最佳工藝參數(shù):鋁源為異丙醇鋁，KH-560改性劑加入量為1.0wt％，PH值為8，水熱溫度為220℃;煅燒法制備Al2O3最優(yōu)方案:鋁源:硝酸鋁，PH:9，煅燒溫度:500℃，改性劑加入量:1.5wt％。通

2、過激光粒度、掃描電鏡對(duì)比分析，水熱法制備的Al2O3納米粉體的分散性明顯優(yōu)于煅燒法制備的Al2O3納米粉體的分散性;對(duì)改性前后的Al2O3納米顆粒進(jìn)行Zeta電位測(cè)試發(fā)現(xiàn):改性后的Al2O3納米顆粒的Zeta電位絕對(duì)值都大于改性前的，改性后納米粉體的分散性得到改善。通過紅外光譜分析發(fā)現(xiàn):改性后的Al2O3納米顆粒表面出現(xiàn)了-Si-O-Al鍵，表明硅烷偶聯(lián)劑以化學(xué)鍵的形式與顆粒表面的羥基發(fā)生了鍵和，實(shí)現(xiàn)了對(duì)顆粒的有機(jī)包覆，改性后的Al2O

3、3納米顆粒表面由親水疏油性變成了親油疏水。
　　 以粒度為考察指標(biāo)，通過正交分析得到水熱法制備CuO納米顆粒的最優(yōu)方案為:改性劑種類油酸鈉、反應(yīng)溫度150℃、反應(yīng)時(shí)間16h。激光粒度分析可知，制備的CuO納米顆粒平均粒徑由改性前的83nm變?yōu)楦男院蟮?5nm。紅外光譜分析可知，油酸鈉分子在氧化銅表面發(fā)生吸附、鍵合進(jìn)而在其表面形成有機(jī)包覆膜，從而實(shí)現(xiàn)了CuO納米顆粒表面性質(zhì)由親水向親油的轉(zhuǎn)變。ZETA電位分析和掃描電鏡分析結(jié)果表明

4、，改性后CuO納米顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象減少，分散性變好。
　　 以油高比作為考察指標(biāo)，通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)分析得出制備CuO/Al2O3復(fù)合納米顆粒的最優(yōu)方案為:鋁銅摩爾比1∶1，反應(yīng)溫度140℃，改性劑種類油酸，改性劑用量為5％，溶液PH為5。通過XRD分析，得出制備的CuO/Al2O3復(fù)合納米顆粒為CuO、Al2O3、CuAl2O4的多元復(fù)合物。通過激光粒度分析，CuO/Al2O3復(fù)合納米顆粒平均粒度為83nm。通過掃描電子顯微鏡分析，

5、CuO/Al2O3復(fù)合納米顆粒球形度較好，大小均一，粒徑較小，且基本無團(tuán)聚現(xiàn)象。通過Zeta電位分析，改性后CuO/Al2O3復(fù)合納米顆粒分散性良好。
　　 利用MMU-10G型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)，分別研究CuO，Al2O3，CuO和Al2O3物理混合顆粒，CuO/Al2O3復(fù)合納米顆粒的減摩抗磨性能，四球試驗(yàn)結(jié)果表明，加入CuO納米粉體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05wt％的潤(rùn)滑油的平均摩擦系數(shù)最大降幅可達(dá)33.2％，磨斑直徑降

6、幅為10.3％。加入Al2O3納米粉體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1wt％的潤(rùn)滑油的平均摩擦系數(shù)最大降幅可達(dá)23.8％，磨斑直徑降幅為36.2％。加入CuO/Al2O3復(fù)合納米粉體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1wt％的潤(rùn)滑油的平均摩擦系數(shù)最大降幅可達(dá)35.6％，磨斑直徑降幅為39.1％。對(duì)CuO/Al2O3復(fù)合納米粉體和Al2O3、 CuO混合納米粉體的抗磨減摩性能進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn):CuO/Al2O3復(fù)合納米粉體的抗磨減摩性能優(yōu)于同條件下的Al2O3、CuO混合納米粉