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2020年12月Dec.2020润滑油LUBRICATING OIL第35卷第6期V ol.35,N o.6D O I：10.19532/j. cnki. cn21 -1265/tq. 2020.06.009 文章编号:1002-3119(2020)06-0043-09碳纳米材料在润滑油脂中的应用开发彭春明，张玉娟，张晟卯，杨广彬，宋宁宁,张平余(河南大学纳米材料T程研究中心，河南开封475001 )摘要:纳米材料因在润滑油脂中展现出优越的摩擦学性能引起人们极大的兴趣。
碳纳米材料因其多样且独特的形态和微观结 构，具有物理化学性能独特、热稳定性强和剪切强度低等特点，作为润滑油脂添加剂在高温、长效、环保要求高的润滑环境中具 有不可替代的优势。
文章从碳纳米材料的结构、表面改性、与其他润滑材料复合等方面综述了碳纳米材料作为添加剂在润滑 油脂领域中的性能和机制研究及其应用开发。
关键词:碳纳米材料;添加剂;综述中图分类号:TE624.82 文献标识码:AApplication and Development of Carbon Nanomaterials in Lubricating Oil and GreasePENG Chun - ming, ZHANG Yu - juan, ZHANG Sheng - mao, YANG Guang - bin,SONG Ning-ning，ZHANG Ping-yu(Engineering Research Center for Nanomaterials of He^nan University, Kaifeng 475001, China)Abstract ：Nanomaterials are of great interest because of their excellent tribological properties in lubricating oil and grease. Carbon nanomaterials have unique physical and chemical properties, strong thermal stability and low shear strength due to their diverse and unique morphology and microstructure. As lubricant additives, they have irreplaceable advantages in high temperature, long - term and high environmental protection requirements. In this paper, the properties, mechanism and application of carbon nanomaterials as additives in the field of lubricating oil and grease are reviewed from the aspects of structure, surface modification and composite with other lubricating materials.Key words：carbon nanomaterials；additive；review〇引言摩擦磨损是机械运转过程中能量和材料损耗的 主要原因。
纳米二氧化硅的作用和用途纳米二氧化硅（SiO2）是一种微细的无机化合物，具有许多独特的物理和化学性质，使其具有广泛的应用价值。
本文将着重介绍纳米二氧化硅的作用和用途。
作用：1. 催化剂：纳米二氧化硅可以作为催化剂应用于化学反应中，特别是在石油化工领域中具有非常重要的应用，例如精细化学品和生物燃料的生产。
2. 增强材料：在复合材料中添加纳米二氧化硅可以提高材料的强度和耐久性，应用于建筑、汽车、航空等领域，也可作为体育器材和安全装备的防护层。
3. 表面润滑剂：纳米二氧化硅表面具有很高的活性和可变形性，可以在减少磨损和摩擦降低的同时提高材料表面的抗腐蚀性和润滑性。
4. 生物医学：纳米二氧化硅在生物医学领域的应用非常广泛，可以用于药物传递、细胞成像和治疗等方面，同时也可以作为药物快速检测和生物传感器的载体。
5. 光电领域：纳米二氧化硅是高透明度材料，可以用于光学透镜、太阳能电池和LED等的制造。
用途：1. 建筑材料：纳米二氧化硅可以作为建筑材料中的改良剂，可以增强材料的强度和韧性，同时提高隔音和隔热性能，还可以防水防潮、防火。
2. 填料材料：纳米二氧化硅被广泛用作填料材料，如在聚合物、橡胶、涂料和粘合剂中作为增稠剂和抗沉淀剂，以提高这些材料的稠度、附着性和耐久性。
3. 食品工业：纳米二氧化硅可以用于食品加工中的乳化和稳定膜的制造，同时还可以作为食物添加剂的防腐剂和保鲜剂，延长食品的保质期。
4. 医药工业：纳米二氧化硅可以用作生产药物的载体，并用于可口服、易吸收的颗粒剂、注射液、滴眼剂和保健品的制造。
5. 环保工程：纳米二氧化硅可以用于废水处理和环境污染控制，特别是在提取重金属和其他污染物的方面。
总之，纳米二氧化硅的作用和用途十分广泛，涉及到许多不同的领域。
通过对纳米二氧化硅的了解和应用，可以发现它具有很高的应用价值和经济效益，未来还有更大的发展前景。
硼酸盐型润滑油添加剂硼酸盐润滑油抗磨剂据资料介绍,全球每年约有三分之一的金属材料消耗于氧化腐蚀和机械磨损,我国这方面损失每年高达HYB-B型抗磨试验机1800亿元。
可见防止金属腐蚀和改善润滑抗磨性能何等重要。
半个多世纪以来，人们在研发极压抗磨减摩油剂提高润滑性能方面做了不懈努力，开发出多种单剂和复剂。
如硫磷型（SP）齿轮油极压抗磨剂，内燃机油、抗磨液压油用二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）抗氧抗腐抗磨多效剂，有机钼、钨减摩剂，有机铜及纳米硫化铜减摩剂，纳米铈、镧稀土抗磨剂，纳米金刚石、氮化硼、二氧化硅等陶瓷抗磨剂，胶体石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯减摩抗磨剂，氨荒酸锌、铜、钼、镉、锑等盐及其酯类极压抗磨剂，非活性高碱值磺酸盐极压剂，烷基咪唑氟硼酸盐离子液，抗水解性硼酸酯和硼酸盐等等。
所有这些，对改善机械极压抗磨减摩性能都有较好的作用。
面对多种添加剂，选择和配伍是最重要的。
过去十年间，内燃机油在质量不断升级的条件下，加剂总量（不含粘指、降凝剂）能从10%-12%降至5%-10%，主要靠对单剂多效性的选择和对复剂配伍性的优化。
选择应当依据节能、环保法规、应用场合和性价比；优化旨在实现性效、成本的最佳化。
有的剂受环保限制，如ZDDP在生产SM/GF-4等高级汽机油中受磷含量不超过0.08%限制，必须寻找新剂替代：有的受节能要求限制，如硫磷剂用于GL-5等车辆齿轮油，比用有机钼或硼酸盐浪费燃油3.2%以上；有的受成本约束，如二戊基二硫代氨基甲酸锌、非活性高碱值磺酸钙、纳米硫化铜、非活性有机钼等性效很好，但价格都在40－80元/Kg之间，在中低档价位的润滑油中推广困难；有的受现有加工工艺条件限制，如纳米陶瓷、纳米金刚石和咪唑氟硼离子液等，目前还很难大批量生产供货；有的外观色泽不佳，如胶体石墨、二硫化钼和氨荒酸硒、碲、锑、镉等，因带有黑、灰、黄颜色而不大受某些用户欢迎。
抗水解性硼酸盐添加剂，近年来倍受关注。
它凭借其坚厚的油膜强度，超高的极压性能，低粘度高抗磨的独有特点，仅次于纳米铜、有机钼等低摩擦系数，理想的抗氧和防锈作用，无金属灰分的清净分散性，无毒无味无害的安全性，可替代ZDDP（T 202/T203）无磷减硫的环保性，不快速腐蚀消减金属表面、消耗添加剂的长寿命性，以及加剂量小作用大，资源丰富成本低，性效全面用途广的市场竞争力，可望被承认为新一代节能减排、极压抗磨、抗摩防腐、清净分散多效添加剂。
表面技术第53卷第9期KH550修饰纳米莫来石对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响李国涛，何强*，许泽华，张磊，陈勇刚，杜治材（中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院，四川 广汉 618307）摘要：目的研究硅烷偶联剂表面修饰纳米莫来石（Mullite）（Al2O3-SiO2体系）作为添加剂，对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响。
方法用硅烷偶联剂（KH550）对纳米Mullite表面进行修饰，分别制备质量分数为0.03%的纳米Mullite和KH-mullite的聚脲润滑脂。
采用四球摩擦试验机测试纳米Mullite和KH-mullite作为添加剂对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响，利用扫描电子显微镜（SEM）和三维表面形貌仪观察磨损表面形貌，通过X射线能量色散能谱仪（EDS）分析磨损表面的元素分布，使用X射线光电子能谱（XPS）分析磨损表面润滑膜的元素价态，探究添加剂在聚脲润滑脂中的作用机理。
结果经过修饰后，纳米KH-mullite在聚脲润滑脂中的减摩抗磨性能较优，摩擦因数和磨斑直径分别降低了22.4%、15.6%。
通过SEM和三维表面轮廓仪观察磨损表面发现，KH-mullite添加剂能够有效降低磨损表面的粗糙度，修复磨损表面。
KH-mullite聚脲润滑脂优良的摩擦学性能归功于两点，首先KH-mullite能够沉积并吸附在磨损表面，在起到修复作用的同时促进了润滑膜的形成；其次，KH-mullite能够进入润滑膜中，将摩擦副之间的摩擦方式变为滚动摩擦。
结论Mullite和KH-mullite都具有提升聚脲润滑脂润滑性能的作用，经硅烷偶联剂修饰后的KH-mullite在减摩抗磨性能方面表现更优越。
关键词：莫来石；纳米添加剂；KH550；聚脲润滑脂；摩擦学性能；磨损机制中图分类号：TH117.1 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)09-0158-09DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.09.015Effect of KH550 Modified Nano-mullite on TribologicalProperties of Polyurea GreaseLI Guotao, HE Qiang*, XU Zehua, ZHANG Lei, CHEN Yonggang, DU Zhicai(College of Civil Aviation Safety Engineering, Civil Aviation Flight University ofChina, Sichuan Guanghan 618307, China)ABSTRACT: As a traditional lubricant medium, lubricating grease effectively reduces the friction and wear of mechanical equipment during operation. Polyurea lubricating grease is highly favored due to its good thermal stability, oxidative stability, and corrosion resistance. With the rapid development of modern industries, people's requirements for the performance of lubricating grease are becoming increasingly demanding. Adding nanoparticles to lubricating grease is a feasible solution to improve its lubricating performance. However, nano oxides tend to agglomerate due to their small volume and large specific收稿日期：2023-05-02；修订日期：2023-10-30Received：2023-05-02；Revised：2023-10-30引文格式：李国涛, 何强, 许泽华, 等. KH550修饰纳米莫来石对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响[J]. 表面技术, 2024, 53(9): 158-166.LI Guotao, HE Qiang, XU Zehua, et al. Effect of KH550 Modified Nano-mullite on Tribological Properties of Polyurea Grease[J]. Surface Technology, 2024, 53(9): 158-166.*通信作者（Corresponding author）第53卷第9期李国涛，等：KH550修饰纳米莫来石对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响·159·surface area. The currently used method is to modify the surface of nanoparticles to improve their dispersibility. Therefore, this study chose to investigate the effect of KH550-modified mullite (Al2O3-SiO2 system) on the frictional properties of polyurea lubricating grease.In this study, the silica coupling agent (KH550) was used to modify the surface of nano-mullite, and polyurea lubricating grease containing 0.03% nano-mullite and KH-mullite were prepared, respectively. The frictional properties of polyurea lubricating grease with nano-mullite and KH-mullite as additives were evaluated with a four-ball friction tester (MRS-10D).GCr15 steel balls were used as the friction pairs in the test, and a composite grease with a mass of 10 g was used each time. The test duration was 60 minutes. The surface morphology of the worn surface was observed with a scanning electron microscope (SEM) and a three-dimensional surface profiler. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was used to analyze the element content of the worn surface and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze the valence states of the elements in the lubricating film on the worn surface to explore the mechanism of mullite and KH-mullite in polyurea lubricating grease.The results showed that mullite, as an additive, could effectively improve the frictional properties of polyurea lubricating grease. Compared with that before modification, the nano-KH-mullite after modification showed better anti-wear and friction-reducing properties in polyurea lubricating grease, with a decrease in friction coefficient and wear scar diameter of22.4% and 15.6%, respectively. Observations were made on the worn surface using SEM and a 3D surface profilometer, and itwas found that after the addition of molybdenum disulfide lubricant, there were few wide and deep furrows on the worn surface, indicating the presence of abrasive wear. In contrast, the wear surface lubricated with KH-mullite was smoother, and the surface roughness was improved, indicating the presence of polished wear.EDS analysis revealed that, compared with the worn surface lubricated with mullite, the worn surface lubricated with KH-mullite had an increased oxygen element content, indicating that KH-mullite could deposit a large amount on the frictional surface to provide a friction repair effect. XPS element analysis showed that KH-mullite had good compatibility with polyurea lubricating grease, and could carry the stress between the friction pairs in the lubricating film while moving along the surface, transforming the sliding friction into rolling friction and thereby improving the frictional performance of the polyurea lubricating grease. Therefore, it can be concluded that both mullite and KH-mullite can improve the lubricating performance of polyurea grease, but KH-mullite modified with silane coupling agent exhibits superior anti-friction and anti-wear properties.KEY WORDS: mullite; nano-additives; KH550; polyurea grease; tribological properties; wear mechanism摩擦磨损广泛存在于自然界中，它会降低能源的有效利用率[1-2]。
甲基丙烯酸月桂酯均聚物、共聚物和星型聚合物的合成及其在润滑油中的应用甲基丙烯酸月桂酯（MA-MLA）是一种具有良好润滑性能的聚合物，广泛应用于润滑油中。
它可以通过均聚合物、共聚物和星型聚合物的合成方法得到，并且在不同类型的润滑油中具有不同的应用效果。
1. 均聚物的合成方法甲基丙烯酸月桂酯的均聚物是指由相同类型的单体按照一定的化学反应顺序和条件合成得到的聚合物。
其合成方法包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合等。
在合成过程中，需要控制温度、压力和反应物的比例，以确保得到高质量的均聚物产品。
2. 共聚物的合成方法除了均聚物外，甲基丙烯酸月桂酯的共聚物也具有一定的应用潜力。
共聚物是指由两种或多种不同类型的单体按照一定的化学反应顺序和条件合成得到的聚合物。
其合成方法一般采用共聚合反应，通过控制反应条件和催化剂的选择，可以得到具有不同性能和功能的共聚物产品。
3. 星型聚合物的合成方法另外，甲基丙烯酸月桂酯的星型聚合物也是一种重要的聚合物结构。
星型聚合物是指以一个或多个核心为中心，向外辐射出多个臂段的聚合物结构。
其合成方法一般采用多核架桥反应或纳米粒子模板反应，通过合适的反应条件和配方设计，可以得到具有特定功能和性能的星型聚合物产品。
在润滑油中的应用甲基丙烯酸月桂酯均聚物、共聚物和星型聚合物在润滑油中具有良好的应用效果。
它们可以作为添加剂加入润滑油中，改善润滑油的性能和功能，降低摩擦系数，提高润滑效果，延长设备的使用寿命。
在不同类型的润滑油中，甲基丙烯酸月桂酯聚合物都可以发挥其独特的作用，为润滑油的性能提升提供了有效的手段。
个人观点和理解从化学合成到应用性能，甲基丙烯酸月桂酯聚合物在润滑油中的应用具有广泛的研究和开发价值。
通过不断深入地研究其合成方法和应用效果，可以为润滑油行业的发展和进步提供重要的支撑。
我相信随着科技的不断进步和人们对绿色环保润滑油需求的增加，甲基丙烯酸月桂酯聚合物一定会有更加广阔的应用前景。
纳米润滑油的制备方法纳米润滑油是一种基于纳米技术制备的润滑油，其具有出色的润滑性能和热稳定性，能够在高温高压环境下保持良好的润滑效果。
本文将介绍纳米润滑油的制备方法。
纳米润滑油的制备方法主要有以下几种：1. 微乳化法：该方法是通过在润滑油中加入表面活性剂和纳米颗粒，形成稳定的微乳液。
首先，选择合适的表面活性剂和纳米颗粒，将其加入到润滑油中，并进行搅拌和超声处理，使其均匀分散。
然后，通过调节温度和pH值等条件，使微乳液形成稳定的纳米润滑油。
2. 溶胶-凝胶法：该方法是通过溶胶-凝胶过程来制备纳米润滑油。
首先，选择合适的溶胶和凝胶剂，将其溶解在润滑油中，形成溶胶。
然后，通过调节温度和pH值等条件，使溶胶逐渐凝胶，并形成纳米颗粒分散在润滑油中。
最后，通过热处理或其他方法，将凝胶固化为纳米润滑油。
3. 真空浸渍法：该方法是通过将纳米颗粒浸渍到润滑油中来制备纳米润滑油。
首先，选择合适的纳米颗粒，将其分散在溶剂中。
然后，将润滑油置于真空条件下，使其与纳米颗粒接触，通过表面张力和扩散作用，使纳米颗粒浸渍到润滑油中。
最后，通过蒸发溶剂或其他方法，将纳米颗粒固定在润滑油中。
4. 离子交换法：该方法是通过离子交换过程来制备纳米润滑油。
首先，选择具有离子交换性能的离子交换树脂或其他材料，将其与润滑油接触，使纳米颗粒附着在离子交换材料上。
然后，通过调节温度、pH值和离子浓度等条件，使纳米颗粒从离子交换材料释放到润滑油中。
最后，通过过滤和洗涤等步骤，得到纳米润滑油。
纳米润滑油的制备方法多种多样，每种方法都有其独特的优点和适用范围。
通过选择合适的制备方法，可以得到具有良好性能的纳米润滑油。
未来，随着纳米技术的不断发展和进步，纳米润滑油的制备方法将会更加多样化和高效化，为工业生产和机械设备的运行提供更好的润滑保护。
