纳米镍合成及其纳米润滑脂的性能研究(3)

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润滑是一个重要的方法降低磨损。润滑剂主要被添加到（包括润滑脂、润滑油、润滑性粉末、膜材料及散装材料）的摩擦表面之间，目的是为了降低能量的消耗，控制摩擦和磨损的速度，而且可以延长使用的机械设备的寿命[2]。润滑油脂合理利用及质量特性很大程度的影响着机械设备使用的寿命。石油是机械运行的血液，它的质量主要与采用优质材料和润滑油添加剂的水平有关。然而，随着机械设备的工作参数如：逐步提高温度，载荷，速度，润滑油脂内部原来的抗擦抗损剂已经无法满足其抗磨性能要求，因此研究和开发新型润滑油脂，受到世界范围学者及润滑油发展及开发人员广泛的关注。

纳米材料是90年代初迅速崛起的一种全新的结构材料，因其独特的物理和化学性质在许多领域更广泛的发展前景，被称为“21世纪最有潜力的材料”[3]。纳米材料，是指受纳米尺度控制的及微观结构上至少是一维方向的各种固体超细材料，它包括零的原子团簇（很多个原子的聚集体）及纳米粒子；一维调制的纳米多层膜；二维调制的纳米微粒膜（涂层）；以及三维调控的纳米级材料，简而言之，是指由制成纳米颗粒尺寸小于100nm的小颗粒的纳米尺寸的各种不同的材料，并在正常情况下不超过10 nm，目前，国际社会中的超小颗粒尺寸范围0.1-100纳米，以及由纳米晶体构成的材料，统称为纳米材料，包括各种有机和无机粉末材料，金属的和非金属粉末材料时，由于纳米材料的宏观系统进化过程中的颗粒的组合物，系统和有序的变化和非平衡的结构特性的性质有很大的不同，纳米材料的特性将允许从微人宏更深的认识过程[4]。

在许多领域的发展前景，该研究是现在的热点是用作润滑剂提高摩擦性能的添加剂。纳米添加剂后产生和发展纳米技术材料。从现有的研究看效果来看：纳米润滑油添加剂必须成为绿色环保，效性能，高温下能自修复现场充满活力的新的添加剂[6]。这个方面，美国纳米技术计划中能够将制造和设计自修复纳米材料的突破作为很可能得到一个长期计划。纳米润滑材料的是由添加剂、基础油及其它功能性添加剂的组合物。由于纳米材料的表面效应和小尺寸效应，易于烧结、比表面积大、硬度大、高扩散性系数大、熔点低等特点，以及纳米拥有的固体和流体润滑的优点，因此，以不同的方式，该纳米粒子作为润滑油添加剂的应用，发挥比常规更优的抗磨抗磨润滑添加剂的效果。这种新型的润滑材料在这一特性上，不仅仅可以减小摩擦的系数，并且对一定范围的摩擦表面开展修复和有效性时，起到自我修复的作用[5]。因此，纳米润滑油脂其良好的润滑效果及优越的抗压和抗磨性能，在重负载、高温、低速下工作比较适合。

1.2 纳米润滑油脂添加剂

润滑剂是指润滑脂及润滑油。评价润滑油质量好坏的关键决定于使用的添加剂及材料的质量。而这些常规的润滑添加剂都是有机极性的化学物，其中含有：氯、硫和磷有毒性的元素，这让很多的金属腐蚀及造成严重的环境污染[7]。如今，由于工业发展对性能的要求是越来越高，在对使用的含硫、磷等添加剂的材料，许多国家有严格的控制与要求。在这种趋势下，研究者研究发现，纳米材料具有的各类奇特性，与一般润滑油添加剂比较，给了含有纳米粒子添加剂的材料许多优良的性能。目标性的纳米颗粒可被加入到一个高温，高负荷和振动工作环境中，目的是用来改善摩擦性能，以提高润滑性，减少了摩擦和磨损[8]。

1.3 纳米润滑油脂添加剂的研究进展

在内燃机开始的时候起，就有了添加润滑脂的纳米粒子添加剂，意义是为了中和燃烧后反应后所生成的酸性物质。80年代后，由于纳米粒子的抗磨损效果，比较突出的抗磨损和减少摩擦作用，为开发润滑油脂添加剂奠定了基础，促进研究者对层状纳米微粒、液体润滑剂、软金属纳米粒子以及它们作为润滑油添加剂的开发等的研究 [9]。随着学者们对