润滑油添加剂制备和性能研究(7)

第2章 二硫化钼概况

2.1 微纳米粉末作为润滑油添加剂的作用和原理

一般来讲，物体表面的原子或分子数目与物体总的原子或分子数目之比，是

随着物体体积的变小而增大的。表面原子的晶场环境与结合能同内部原子是不一样的，表面原子周围缺少电子，具有很多空键，表现为不饱和性，产生表面效应。当材料的颗粒尺寸小到一定程度时，就会产生量子尺寸效应，使材料的理化性能发生较大变化，这就是纳米材料产生作用的机理。

两个固体表面相互接触实际上仅仅是粗糙表面的凸起部分接触，这些真实接

触的面积非常小，约占名义接触面积的（1～0.01）%，如果两表面接触，即使负载仅有0.01N，在这些凸起部位所承受的压力便可能高达103MPa．如此大的压力不但可将凸起部分压平，甚至可使它们部分或整体地焊合在一起．一旦粘结在一起，在相对运动时就需要力将它们分开，这也就引起了摩擦和磨损．为了减少这种摩擦和磨损，就需要在两个接触面间加入润滑剂，使其形成一层极薄的润滑油膜将两个表面隔开．普通的液态润滑剂和传统的固体润滑剂所形成的膜在许多条件下是不牢固的，容易被破坏．而若利用纳米材料粉末作为润滑添加剂，由于其自身的独特性质，可以取得很好的润滑效果，以下予以具体说明：

图2.1 图2.2

（1）纳米材料粉末近似为球形，它们起类似“微型球轴承”的作用，从而

提高了摩擦副表面的润滑性能．在高负荷作用下，由于纳米粒子晶核很小且发育不完全，晶粒结构存在错位畸变现象，导致在一定剪切力作用下，容易造成晶格的滑移；再加上纳米粒子的硬度远大于常规材料，使其在接触可起到类似“轴承的作用.（图2.1）

(2)在重载和高温条件下，两摩擦表面间的颗粒被压平,形成一滑动系，降低

了摩擦和磨损

（3）摩擦过程中纳米粒子能填平摩擦表面凹处甚至陷入基体中，并可及时填

（4）纳米材料粉末通过摩擦过程中的摩擦化学作用在磨斑表面形成沉积膜，

或者通过元素扩散作用渗透入表面层形成强化层提高了表面的耐磨性．像纳米硼补损伤部位，具有自修复功能，使摩擦表面始终处于较为平整的状态 .（图2.2）

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