润滑油润滑油自修复添加剂的研究现状及设想张继辉。陈需解放军后勤工程学院军事油料应用工程系，重庆40，16摩擦作用可以实现磨损部件的自修复，并提出向润滑油中添加几种软金属微粒通过摩擦作用实现合金化达到自修复效果的设想。

　　前言1957年此14按照磨损机理将磨损分为4大基本类型，即粘着磨损磨料磨损面疲劳磨损和腐蚀磨损，这些磨损使机械部件的摩擦面出现裂纹犁沟麻点等缺陷，是造成机械零件失效的主要原因。为了减少磨损，可通过以下途径实现减少或控制造成磨损的条件；提高摩擦副的耐磨性能；在磨损过程中形成新的补偿层弥补磨损。

　　在摩擦过程中，由于磨损的产生和抗磨作用的实现均是在摩擦系统中自然发生的，因此把具有以上作用的摩擦学系统称之为自修复系统，具有以上作用的润滑添加剂称为自修复添加剂。

　　据估计。在全界工业部门前所使用能源中，大约有13最终以各种形式消耗在摩擦上。而摩擦造成磨损的损失是惊人的，在失效的机械零件中，大约有8是由于各种形式的磨损造成的。据美国1977年估计。磨损造成的损失相当于国民经济的12，即2000亿美元。而自修复添加剂的作用就是旦摩擦副面由于磨损出现裂纹掣沟麻点等缺陷，就渗镀到摩擦面的微损伤微裂纹处，实现原位动态自修复，达到延长机械装备使用寿命和节约材料降低成本的目的，因此开展润滑油自修复添加剂的研宄具有重要经济意义；另外自修复添加剂应用于军事装备汽车坦克装甲车辆舰船的发动机齿轮轴承等运动部件上可以修复摩擦部件在正常工况下的微磨损以及在战时苛刻工况下的剧烈磨损，从而保证军事装备的正常工作，因此开展此项研宄还具有重要的军事意义。

　　1润滑油自修复添加剂的研究现状后勤工程学院军事油料应用工程系对润滑油自修夂添加剂的研究作了许多作，主要有合成含硼氮硅铝铜锡铋稀土等元素事润滑油及润滑油添加剂的研究。

　　发现原子半径小的元素能渗入金属面，特征和效果化学热处。相似；碳化瘁碳化砘等陶瓷类物质沉积在摩擦面；铜锡铋等具有渗镀作用；稀土元素有催渗作用；构筑原位摩擦化学处理理论；提出并验证对零件面实施在线强化新技术。

　　豆立新龚华栋等人〃研，了分散在润滑油中微粒对摩擦界面有渗镀和改性作用，从技术参数角度讲，涉及到界面的粗糙度，界面间隙，微粒的形状粒度数量和分散程度，还涉及到外加的载荷及环境条件；并且根据实验结果设想软金属微粒的修复模式有机械模式和化学模式。乔玉林徐滨士12则在不同条件不同接触形势下考察了纳米铜自修复添加剂的摩擦学性能，试验结果明纳米铜润滑剂有优良的抗磨减摩性能，其修复性能试验后出现负，iRjalSPtIUfiJi6Minvoot！jf块摩擦磨损试验机上考察了纳米铜的润滑性能，试验结果同样明纳米铜添加剂有优良的抗磨减摩性能。欧忠文徐滨士等人1总结了摩擦自适应摩擦成膜0修复原位序擦化学1修复3种自修复原理，并根据自修复原理提出纳米润滑材料的自修复设计构思。理论上他们认为纳米润滑材料有软修复作用和硬修复作用。软修复作用通过2条途径实现1纳米粒子在摩擦对偶相互接触时起轴承作用；2纳米润滑材料可填平面微坑和损伤部位，在面形成层较原来平。整更光滑的可，大哗，对偶的实1；小接触只减少压应的软攸复1.软修复可考虑通过添加纳米82138界32等实现。硬修复作用的实现则是利用摩擦过程中产生的细微金属磨粒的还原作用将无机纳米化合物还原为微晶单质，在局部尚温作用下，微晶单质再与细微磨粒在磨损面形成共熔合金硬修筻上从而起到利用摩擦修复磨损的作用。目前些属金属合金和金属硫化物类纳米微粒可在某种程度上体现多种自修复作用机制。俄罗斯也在开展润滑油纳米自修复添加剂的研究，期望能够解决航宁航天材料的磨损问。

　　综所述，软金属微粒纳米润滑材料有明从的抗磨减摩自修复功能，但是对于修复添加剂与材料及修工艺参数的确定时机条件方法和修夂剂加剂与其它添加剂之间的配伍，采用添加2种或2种以上的多组元纳米复合添加剂修复磨损面等问2软金属微粒润滑添加剂合金化实现自修复设想般具有而心立晶格结构的软金属几自修复性能，由于其品体具各1扑软金属几粘度流体相似的润滑为，如，低摩控速度的铅膜具有自行修补性。面心立方晶格的另个优点是没有低温脆性，它们在低温环境中也不会丧失润滑性能，因此，软金属润滑添加剂在摩擦面形成的润滑膜适用温度范围很广，可以从低温到定程度的高温。又由于软金属的剪切强度低，在发生摩擦时，软金属会在对偶材料面形成转移膜，使摩擦发生在转移膜之间，从而降低摩擦系数，减少磨损。其剪切强度越低，越容易在软金属内部产生滑移，因而它具有自修补性。由于软金属具有以上结构和性质，可以设想通过在润滑油中添加种或几种软金属微粒材料作为添加剂使其在摩擦面形成软金屈膜或软金屈介金脱以实现磨损面的自修从。

　　2.1软金属微粒对摩擦界面的作用模式和润滑修复机理分散在润滑剂中的软金属微粒对摩擦界面的作用模式主要有轴承效应抛光效应冶金效应和强化效应。

　　轴承效应由于软金属微粒剪切强度小易被挤压成薄片状，从而分隔摩擦面的直接接触，起到减摩和支撑作用。

　　抛光效应软金属微粒在摩擦界面力作用，对及阻糙峰戍微凸体实现有限地切削，使增擦及面接触趋厂甲稳，3冶金效应软金屈微粒在摩擦此微体成粗糙峰强烈碰撞和热能作用下，参与局部冶金反应，改变摩擦及面的物质成分，起到面改性作用，强化效应金属血经机械加后，般面组织为氧化层贝尔比层严格变形区明显变形区。这些组织具有明显的不稳定性，在摩擦过程中依靠软金属微粒的冲击和碾压，释放加工过程中形成的机械应力和热应力，起到改善面组织的作用。

　　软金属微粒的润滑修复机理是在摩擦的过程中，软金属微粒在机械作用以及物理化学等作用下向摩擦副转移，在摩擦副上形成转移膜，使摩擦发生在转移膜之间，实现磨损面的自修复。这种现象粘着强度义大干软金属的剪切强度某些软金属村料，除了剪切强度低，熔点也较低，其面上的微凸体在摩擦过程中瞬时温度很高，甚至达到材料的溶，VIfuILMB；iffi`0li！lfiM.；i，1IlWf面达到瞬时高温时，材料获得了潜热而熔融，熔融的材料所产生的润滑作用使得摩擦系数降低。又由于软金属的热传导作用，摩撩热会很快散火，整个摩撺金属微粒摩撺及面合金化1山于硬度戏人厂单软金属的硬度，摩擦面的抗磨减摩性能也会得到2.2铜铝等软金属微粒的合金化己有报道对于铝铜元系，在机械作用下使其合金化不仅能获得均匀的组织，而且能导致人1和！之间的固态相变，研宄明，对从67原子分0混合粉高能球磨，有4形成对，35人1原子分数混合粉高能球磨，人1和，之间发生互融和固态反应，也形成09人14.张志梅等人1在河，义200实验机上考察了粒径为2030 1的铜粉和锡粉加入阳30润滑油后的摩擦性能，结及明该铜粉能提30润滑油的极压性能，而将铜粉和锡粉起加入该润泔油则效果更这可能是纳米铜与纳米锡在摩擦作用下发生了化学结构变化形成种新的合金物质，而这种物质具有更优良的摩擦学性能。山于纳米粒汽有小尺寸效应，些金属纳米粒子的溶点远低于块状金属，可以考虑用纳米级的铜和铝等软金属做添加剂使其在摩擦作用下在磨拟面形成共烙！金，利用摩擦修复补偿磨损，实现软金属微粒润滑添加剂合金化的自修复自愈合功能。

　　3结束语发生摩擦磨损的原因复杂，实现摩擦磨损自修复的途径机理是多样的；软金属微粒纳米润滑材料稀土元素等单独作用于摩擦磨损面有显著的抗磨减摩自修复作用；某些不同软金属微粒添加剂在摩擦磨损面合金化后的修复效果好于采用单添加剂的修复效果；不同软金属微粒添加剂之间的配伍性以及软金属微粒润滑添加剂合金化的实现条件还需试验研究确定。

　　豆立新，龚华栋，吕振坚，等。分散在润滑剂中的柔性金属微粒的摩擦学行为的实验研究。润滑与密封，20G，5乔玉林，徐滨士，马世宁，等。含纳米铜的减摩修复添加剂摩擦学1他岭其作机理研宄汕炼制化工。20C，33S343S.

作者：佚名　　来源：中国润滑油网