在机械运动中总是伴随摩擦和磨损现象。全世界能源的1/3是消耗在摩擦上，零件有8（%是由于磨损而失效。科学研究表明，一个工业国家如果将现代摩擦知识即摩擦、磨损和润滑科学合理而恰到好处地应用于润滑过程，则可节省能源达国内生产总值的0.4%11.研究表明，纳米颗粒具有尺寸小、比表面积大、表面间形态不同于颗粒内部、表面原子配位不全及表面活性强等特性，在高技术新材料领域具有重要的研究和应用价值。正因为如此，针对纳米微粒摩擦学性能的研究受到了广泛关注12-6.业已发现，纳米颗粒作为润滑油添加剂通常表现出良好的抗磨性能、优异的极压性能和一定的减摩性能；此外，纳米材料在磨损表面的沉积可能对磨损表面起一定的修复作用。

　　纳米Fe3）4有具有磁性材料的特性，将纳米Fe作为润滑油的添加剂，具有较好的润滑性能，具备普通润滑剂不具备的一系列优点，比如良好的自密封性能、不发生泄漏、不产生污染等，有非常好的应用前景。本文作者针对磁流体作为润滑剂添加剂的润滑性能进行了试验研究，利用MMW-1立式四球机对磁流体润滑膜进行了摩擦学试验，并讨论了其减摩抗磨机制。

　　1试验试验在MMW-1立式万能摩擦磨损试验机上进行，润滑油减摩抗磨能力的评价均按GB-3142进行。试验米用四球法完成。试件均米用412. 7mm，硬度HRC5961的GCr15二级标准钢球。试验前，钢球、油杯及夹头均采用石油醚清洗2次，吹干待用。

　　基础液为4（汽轮机油。实验测定不同添加剂含量、不同载荷和不同速度下试球的磨斑直径（WSD），取其平均值作为试验结果，3次平行试验结果同平均值的相对误差不大于5%.并且测定了摩擦因数、承2试验结果与分析和2分别为磨斑直径和摩擦因数随添加剂质量分数变化的关系曲线。试验条件为：载荷392N，主轴转速1 200r/min试验时间42min试验结束后用石油醚清洗试球。从图中可以看出，添加纳米磁性颗粒的润滑剂的WSD值比基载油要小，最小值出现在添加剂质量分数为1%处，随添加剂质量分数增加WSD值有所增大，添加剂质量分数为8%时WSD值最大。而摩擦因数呈递减状态，表明Fe34磁流体添加剂可以大幅度改善基础液的摩擦学性能。

　　和4分别为试验载荷对磨损直径和摩擦因数的影响。试验条件为：主轴转速1200r/min试验时间42mi.试验结束后用石油醚清洗试球。结果表明：在负荷p低于392N以下时添加剂质量分数为0.5%的润滑液的磨损量最小，但和其它含量相比差别很小。当载荷达到并超过392N时基础液和添加剂质量分数为0.5%的均发生润滑失效。而添加剂质量分数为的磨损量几乎不受负荷的影响而保持在0.60.7mm之间，说明其在重载下的磨损性能优质量分数为0.5%时，磨损量随速度的增加磨损直径增大，而添加剂质量分数为1%，磨损直径在低速下较小，速度增加时磨损量趋于增加，但是有波动。

　　从可以看出，摩擦因数随转速的增加逐渐减小。

　　显示了承载能力和添加剂质量分数之间的关系，试验时主轴转速n为1200r/mi.从图中可以看出，基载液的综合承载能力为199. 9N，在添加剂质量分数较低时承载能力没有明显的提高，添加剂质量分数较高时承载能力有较大的提高，其中添加剂质量分数为10%时，其承载能力增加了16.5%.其承载能力的提高主要在于纳米颗粒的增粘作用，使润滑膜增厚，从而提尚了综合承载能力。

　　龆19添加剂质量分数/承载能力与添加含纳米颗粒润剂质量分数曲线滑的物理模型为纳米磁性颗粒润滑物理模型，可见大量的磁性颗粒弥散于基液中，摩檫机制可以认为是靠物理作用和金属纳米粒子的表面效应沉积在摩擦副表面来提高摩擦副的抗磨减摩能力。大致可以归纳如下：由于纳米微粒大多为球状，摩擦副表面像滚珠一样自由滚动，能起到类似“球轴承”的作用，从而提高润滑性能；（2）在重载或高温条件下，在两摩擦表面间形成金属金属滑动系从而具有优异的极压和抗磨性能；（3）纳米磁性颗粒的尺寸远远小于金属表面的砂眼等缺陷，并且将材料的晶粒尺寸减小到纳米量级，那么这种材料将会在很低的温度下发生扩散蠕变，并有很好的塑性变形能力。由于纳米粒子具有室温超塑延展性，纳米粒子在摩擦过程中，在一定的负荷下可以伸缩变形。如果摩擦接触表面凸起，则纳米粒子可被压缩变平；如果接触表面下凹，则纳米粒子可以填充工件表面微裂纹和微小缺陷部分，起到对磨损表面的修复作用，最终使摩擦接触表面始终处于较为平整的状态，从而起到改善润滑油摩擦磨损性能的效果。从已有的研究成果看，纳米作为修复添加剂是一种有望成为耐高温、高性能、无污染的原位动态自修复的新型添加剂。纳米金属添加剂在摩擦过程中与固体表面结合，形成超光滑的保护层，填塞微划痕，可提高摩擦副的摩擦和磨损的性能。

　　粗糙表面（16g-3）平均膜厚和接触面积随速度的变化给出了磨削的工程表面（R=455nm）膜厚和压力随速度的变化。与光滑表面类似，随速度降低，膜厚逐渐减小，流体区所承担的载荷逐渐减小，整体压力分布逐渐趋向于干接触时的压力分布。粗糙峰引起了压力剧烈的变化，出现了许多很高的压力峰，因而表面将经历多次应力集中。

　　平均膜厚和接触面积随速度的变化。比较光滑表面的结| '果（）可见，对于目前的粗糙表面，在计算所用的速度范围内，均处于混合润滑状态下，在高速的时候，接触面积较小，绝大部分外载荷由流体承担，随速度的降低，接触面积迅速增大，大部分外载荷由粗糙峰接触区承担。在速度变化的整个过程中，润滑状态之间的转化是光滑连续过渡的，没有产生压力和膜厚的剧烈变化。

　　4结论基于所开发的润滑分析模型研究了速度从高到低变化时，润滑状态的过渡过程。对于光滑表面，弹流润滑向混合润滑的转变点发生在很低速度下，并光滑过渡。对于粗糙表面，在较高速度下开始发生接触，处于混合润滑状态，只有在很高速度下才形成全膜润滑，从全膜到混合润滑依然光滑过渡。