裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào)納米銅潤(rùn)滑油添加劑的制備及其性能研究于鶴龍?jiān)S一王曉麗史佩京徐濱士（裝甲兵工程學(xué)院裝備再制造技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)，上試樣45鋼塊的尺寸為30mmx硬度210HB下試樣45*鋼環(huán)的尺寸40mmx10mmx小16mm、硬度210HB；試驗(yàn)時(shí)鋼塊固定不動(dòng)，圓環(huán)轉(zhuǎn)速為200r/mn負(fù)荷400N，試驗(yàn)時(shí)間為90min試驗(yàn)自室溫（25士2）°C開(kāi)始。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，每組試驗(yàn)做3次，取3次結(jié)果的平均值為最后的試驗(yàn)結(jié)果。

　　對(duì)于不含抗磨減摩添加劑的礦物基礎(chǔ)油650SN，摩擦因數(shù)在摩擦初始階段減小而后增大并達(dá)到穩(wěn)定，添加納米銅顆粒后，其摩擦因數(shù)在試驗(yàn)初期逐漸降低，而后趨于平穩(wěn)并保持在較低值，同基礎(chǔ)油相比摩擦因數(shù)降低了48%；對(duì)于坦克機(jī)油50CC；其摩擦因數(shù)先逐漸增大而后趨于穩(wěn)定，添加納米銅顆粒后，摩擦因數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)與基礎(chǔ)油相同，但同一時(shí)刻摩擦因數(shù)的數(shù)值Pub大幅度減小5摩擦因數(shù)曲線更加平穩(wěn)p：同基礎(chǔ)油inet摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)束后，用丙酮超聲清洗鋼塊試樣，然后用帶有EDS的SEM觀察摩痕表面形貌，記錄磨痕寬度4分析摩擦表面的微區(qū)成分。

　　2試驗(yàn)結(jié)果21納米銅顆粒的表征所示為所制得的粉末產(chǎn)物的X-射線衍射（XRD）圖。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片（4836）可以確定產(chǎn)物為單質(zhì)銅，且無(wú)其它雜質(zhì)，圖中5個(gè)較強(qiáng)的衍射峰分別對(duì)應(yīng)（111），（200），（220），（311），（所示為所制備銅粉的TEM：分析。

　　納米銅顆粒形貌的TEM照片22納米銅顆粒的抗磨減摩性能221減摩性能給出了表面修飾的納米銅顆粒作為潤(rùn)滑油添加劑在幾種不同潤(rùn)滑介質(zhì)中的摩擦特性。可以看到，在幾種潤(rùn)滑介質(zhì)中，含納米銅油樣的摩擦因數(shù)都低于相同條件下基礎(chǔ)油的摩擦因數(shù)，說(shuō)明納米銅顆粒能在不同程度上改善幾種潤(rùn)滑油的減摩性能。

　　相比摩擦因數(shù)降低了40%；對(duì)于含各種抗磨減摩添加劑的商品油15W/40CD與15W/40SF，納米銅顆粒的加入對(duì)潤(rùn)滑油減摩性能的改善作用不如對(duì)650SN與50CC明顯，摩擦因數(shù)較相同條件下的基礎(chǔ)油分別降低了9%和15%. 222抗磨性能所示為不同潤(rùn)滑介質(zhì)作用下試塊磨痕寬度變化曲線。可以看到，幾種基礎(chǔ)油的抗磨性能為幾種潤(rùn)滑油（650SN、50CC、15W/40CD、5W/40SF）中加入了有機(jī)物表面修飾的納米銅顆粒后，試塊的磨痕寬度分別降低了205%、33%、22%和184%.以上結(jié)果表明，潤(rùn)滑油中納米銅顆粒的加入，可以顯著改善幾種不同潤(rùn)滑介質(zhì)的23摩擦表面分析為不同潤(rùn)滑介質(zhì)作用下試塊磨痕表面形貌的SEM照片。可以看出，基礎(chǔ)油潤(rùn)滑下試塊的磨痕表面存在較多的劃痕，擦傷嚴(yán)重，存在較多的微孔并有嚴(yán)重的粘著現(xiàn)象。以上說(shuō)明基礎(chǔ)油潤(rùn)滑下試塊的磨損形式主要為粘著磨損和磨粒磨損；而含納米銅顆粒油樣潤(rùn)滑下的試樣磨痕表面較為光滑平整，僅有少量較淺的輕微劃痕。磨痕表面的SEM分析結(jié)果與試驗(yàn)中所獲得的試樣磨痕寬度的結(jié)果相一致，證明潤(rùn)滑油中納米銅顆粒的加入，可以顯著改善材料的磨損與表面形貌，提高材料表面的致密性。

　　為含納米銅油樣作用下試塊磨痕表面元素面分布照片。可以看到，在磨痕表面除了有摩擦副基體鐵元素外，還有一定量的銅元素分布。由于納米銅顆粒的熔點(diǎn)較低，在摩擦微接觸區(qū)的高溫高壓的作用下，潤(rùn)滑油中的納米銅顆粒與表面修飾劑油酸分子分離，受熱發(fā)生了熔化，熔融或半熔融狀態(tài)的銅在摩擦微凸體的剪切運(yùn)動(dòng)的作用下，在摩擦過(guò)程形成的新生金屬表面鋪展開(kāi)并形成一層薄的表面膜，從而表現(xiàn)出了良好的抗磨作用。此外，由于銅具有較低的剪切強(qiáng)度，使得納米銅潤(rùn)滑下的摩擦因數(shù)較低。

　　3結(jié)論絡(luò)合劑EDT人通過(guò)調(diào)整反應(yīng)物的濃度，可以制得粒度分布均勻，平均粒徑為40nm的銅顆粒。

　　有機(jī)物修飾的納米銅顆粒作為潤(rùn)滑油添加劑可以顯著提高650SN、50CC、15W/40CD、15W/40SF等潤(rùn)滑油的抗磨減摩性能，在相同條件下同基礎(chǔ)油相比，含01%納米銅顆粒油樣的摩擦因數(shù)分別降低了48%、40%、9%和15%，試塊磨痕寬度分別降低了205%、33%、22%和摩擦過(guò)程中局部高溫高壓作用下引起了潤(rùn)滑油中的納米銅顆粒在摩擦表面的鋪展成膜，從而使納米銅顆粒具有良好的摩擦學(xué)性能。