装甲兵工程学院学报纳米铜润滑油添加剂的制备及其性能研究于鹤龙许一王晓丽史佩京徐滨士（装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点，上试样45钢块的尺寸为30mmx硬度210HB下试样45*钢环的尺寸40mmx10mmx小16mm、硬度210HB；试验时钢块固定不动，圆环转速为200r/mn负荷400N，试验时间为90min试验自室温（25士2）°C开始。为保证试验数据的可靠性，每组试验做3次，取3次结果的平均值为最后的试验结果。

　　对于不含抗磨减摩添加剂的矿物基础油650SN，摩擦因数在摩擦初始阶段减小而后增大并达到稳定，添加纳米铜颗粒后，其摩擦因数在试验初期逐渐降低，而后趋于平稳并保持在较低值，同基础油相比摩擦因数降低了48%；对于坦克机油50CC；其摩擦因数先逐渐增大而后趋于稳定，添加纳米铜颗粒后，摩擦因数随时间的变化趋势与基础油相同，但同一时刻摩擦因数的数值Pub大幅度减小5摩擦因数曲线更加平稳p：同基础油inet摩擦磨损试验结束后，用丙酮超声清洗钢块试样，然后用带有EDS的SEM观察摩痕表面形貌，记录磨痕宽度4分析摩擦表面的微区成分。

　　2试验结果21纳米铜颗粒的表征所示为所制得的粉末产物的X-射线衍射（XRD）图。对照标准PDF卡片（4836）可以确定产物为单质铜，且无其它杂质，图中5个较强的衍射峰分别对应（111），（200），（220），（311），（所示为所制备铜粉的TEM：分析。

　　纳米铜颗粒形貌的TEM照片22纳米铜颗粒的抗磨减摩性能221减摩性能给出了表面修饰的纳米铜颗粒作为润滑油添加剂在几种不同润滑介质中的摩擦特性。可以看到，在几种润滑介质中，含纳米铜油样的摩擦因数都低于相同条件下基础油的摩擦因数，说明纳米铜颗粒能在不同程度上改善几种润滑油的减摩性能。

　　相比摩擦因数降低了40%；对于含各种抗磨减摩添加剂的商品油15W/40CD与15W/40SF，纳米铜颗粒的加入对润滑油减摩性能的改善作用不如对650SN与50CC明显，摩擦因数较相同条件下的基础油分别降低了9%和15%. 222抗磨性能所示为不同润滑介质作用下试块磨痕宽度变化曲线。可以看到，几种基础油的抗磨性能为几种润滑油（650SN、50CC、15W/40CD、5W/40SF）中加入了有机物表面修饰的纳米铜颗粒后，试块的磨痕宽度分别降低了205%、33%、22%和184%.以上结果表明，润滑油中纳米铜颗粒的加入，可以显著改善几种不同润滑介质的23摩擦表面分析为不同润滑介质作用下试块磨痕表面形貌的SEM照片。可以看出，基础油润滑下试块的磨痕表面存在较多的划痕，擦伤严重，存在较多的微孔并有严重的粘着现象。以上说明基础油润滑下试块的磨损形式主要为粘着磨损和磨粒磨损；而含纳米铜颗粒油样润滑下的试样磨痕表面较为光滑平整，仅有少量较浅的轻微划痕。磨痕表面的SEM分析结果与试验中所获得的试样磨痕宽度的结果相一致，证明润滑油中纳米铜颗粒的加入，可以显著改善材料的磨损与表面形貌，提高材料表面的致密性。

　　为含纳米铜油样作用下试块磨痕表面元素面分布照片。可以看到，在磨痕表面除了有摩擦副基体铁元素外，还有一定量的铜元素分布。由于纳米铜颗粒的熔点较低，在摩擦微接触区的高温高压的作用下，润滑油中的纳米铜颗粒与表面修饰剂油酸分子分离，受热发生了熔化，熔融或半熔融状态的铜在摩擦微凸体的剪切运动的作用下，在摩擦过程形成的新生金属表面铺展开并形成一层薄的表面膜，从而表现出了良好的抗磨作用。此外，由于铜具有较低的剪切强度，使得纳米铜润滑下的摩擦因数较低。

　　3结论络合剂EDT人通过调整反应物的浓度，可以制得粒度分布均匀，平均粒径为40nm的铜颗粒。

　　有机物修饰的纳米铜颗粒作为润滑油添加剂可以显著提高650SN、50CC、15W/40CD、15W/40SF等润滑油的抗磨减摩性能，在相同条件下同基础油相比，含01%纳米铜颗粒油样的摩擦因数分别降低了48%、40%、9%和15%，试块磨痕宽度分别降低了205%、33%、22%和摩擦过程中局部高温高压作用下引起了润滑油中的纳米铜颗粒在摩擦表面的铺展成膜，从而使纳米铜颗粒具有良好的摩擦学性能。