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表面修饰SiO_2纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究
润滑剂
2009年8月第34卷第8期
DOI:1013969/j1issn10254-0150120091081010
润滑与密封
LUBRICATIONENGINEERING
Aug12009
Vol134No18
表面修饰SiO2纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究
郭小华 马剑琪
(陕西理工学院化学与环境科学学院 陕西汉中723001)
3
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摘要:根据Stboer法,控制和调节反应物的浓度制备出不同粒径的SiO2乙醇溶胶,利用十八醇,在高温、惰性气
氛条件下进行酯化反应,对无机纳米微粒进行表面化学修饰,制备出油溶性的纳米微粒;将不同粒径的油溶性SiO2纳米微粒用作润滑油添加剂,对其摩擦学性能进行评价。结果表明:制备的表面修饰SiO2纳米微粒粒径分布均匀,能在有机溶剂和油中分散形成稳定的有机溶胶;纳米微粒粒径大小对其摩擦学性能有一定影响,SiO2纳米微粒的粒径越小,减摩抗磨效果越好,因为小的纳米微粒更容易在金属磨损表面形成低熔点且易剪切的纳米润滑防护层。
关键词:表面修饰;SiO2纳米微粒;润滑油添加剂;摩擦学性能
中图分类号:TH11711 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2009)8-039-3
PreparationandTrilSurface2cappedaJ(SchoolofChemistryandTechnology,HanzhongShaanxi723001,China)Abstract:weresynthesizedbytheprocedureoriginallydescribedby
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Stboer.Theproftheproductsasadditiveinliquidparaffinwereevaluatedonafour2ball
machine.Theresultsshowthatthesynthesizedsurface2cappedSiO2nanoparticleshasunifo/doc/ea42e44efe4733687e21aa5b.htmlrmparticlesizedistribution,whichcandisperseintheorganicsolventandlubricatingoiltoformstableorganiccolloids.Thesmallerthenanoparticles,thebetterthetribologicalproperties.
Keywords:surface2capped;SiO2nanoparticles;lubricantadditive;tribologicalproperties
纳米材料具有特殊的物理和化学性质,在微型机电领域和新材料领域受到广泛关注,并在诸多应用领
[1]
域初步显示巨大的经济效益和社会效益。在摩擦学领域,人们对纳米微粒作为润滑油品添加剂的摩擦学
[2-5]
特性进行了大量研究,结果表明已发现,多种纳米微粒作为润滑油添加剂能有效地改善油品的润滑特性。然而,具有高表面活性和化学活性的纳米微粒易团聚和不能在润滑油中很好地溶解或分散,使其作为润滑油添加剂的应用受到限制。因此,对纳米微粒进行表面修饰剂,改善其在润滑油中的分散性能,将提升纳米微粒作为润滑油添加剂的应用潜力。本文作者以硬脂醇为修饰剂,制备了表面修饰的不同粒径的SiO2,将其作为润滑油添加剂,研究了其对润滑油摩擦学性能的影响。
3基金项目:陕西理工学院基金项目(SLGQD0706)1收稿日期:2009-02-26
通讯作者:马剑琪(1964—),博士,副教授,主要从事表面修饰纳米微粒的制备及摩擦学性能研究.1261com1
E2mail:jianqima@
1 试验部分111 试验材料
试验所用的无水乙醇、氢氟酸、氨水均为分析
纯,氨水质量分数为27%,滴定表明其摩尔浓度约为14mol/L;正硅酸四已酯(TEOS)为化学纯,使用前蒸馏;十八醇为化学纯,直接使用;蒸馏水为二次蒸馏水。112 样品制备及形貌表征
¨[6]:///doc/ea42e44efe4733687e21aa5b.html
按照Stboer法制备SiO2乙醇溶胶。制备过程为:室温条件下,在分别含有8,10,12,14mL氨水的200mL无水乙醇中,分别加入16mL蒸馏过的TEOS,充分搅拌反应12h,可制得平均粒径分别约为15,30,50
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