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纳米金刚石与减摩剂(4)

时间:2018-09-28 09:06 作者:石科院-李云鹏 点击:
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    从目前各种理论模型而言,对于纳米金刚石,还有其它纳米材料,理论上说,肯定是一类独特的材料,有着独特的性质。具体应用到润滑领域,我只能说,理想很丰满,现实很骨感。

在不同的场合,我一直在强调,就我的认知程度来说,所谓纳米粒子之于润滑油脂添加剂,它是一种载体,而非功能添加剂。润滑剂(技术)发展至今天,抛开几十年上百年的功能添加剂,去单独强调纳米粒子的某些特殊功能,无疑是本末倒置。我无意排斥所谓纳米添加剂的独特性能,也看好将来它一定会给润滑油添加剂带来革命性的变革,但是,就现阶段而言,纳米技术应用于润滑油,要解决好以下几个问题:

①纳米粒子在油中的分散问题。

我们已经有了一定的经验,也曾经把不同的固体粉末在油中进行过应用,诸如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯(PTFE)、氮化硼等等,它们确实可以改善某种油品的某种性能,尤其是在抗磨减摩方面,也显示了独特的功效。但我们更知道,把这些固体粉末如何均匀地分散在液体的油中并保持相对长时间的稳定,依然还是我们行业的难题,至今仍是润滑科技工作者需要攻克的难关。

 

下面是某文献关于利用爆轰法制得UDD(超精细金刚石),加入到15W/30基础油样中,浓度0.05-0.15%,通过MTM球盘微牵引摩擦仪,固定滑动速度、时间,测量摩擦力、施加载荷,计算磨损体积损失和摩擦系数,所得到的结论:

a. UDD作为添加剂对15w/30润滑油的理化性能影响不大,但可以明显地改善油品的摩擦学特性,特别是可 明显地降低摩擦系数和提高承载能力。

b. 台架摩擦磨损试验结果表明,UDD作为添加剂可以明显地减轻活塞环—缸套的磨损。

c.由于纳米尺寸效应,UDD可渗入到摩擦表面而形成极薄的固体润滑膜,从而有效地阻止摩擦表面的直接接触,进而提高承载能力和减轻磨损。

d. 含UDD的基础油润滑下的摩擦系数较低且平稳,这可能同球形UDD微粒在摩擦副接触表面的滚动摩擦效应有关。

其实,纵观近十年关于纳米在润滑剂中的应用各类论文文献,始终未能见到是如何解决纳米材料的溶解分散问题的,作者都有意无意间回避了这个问题,因此,直接应用纳米粒子于油中,并保持长时间的均匀稳定,不能不令人心生怀疑。

 

 作者:李云鹏,石油化工科学研究院,教授、高工、研究生导师,1987年南开大学研究生毕业后入职石科院,从事润滑油品及添加剂的研发工作近30年,在国内外学术期刊发表论文70余篇,发明专利15项,所主导研发产品获部级科技一等奖一次,其他奖项若干。