1280 / 2023-03-19 22:33:00

环境友好型MXene无溶剂共价型纳米流体作为甘油添加剂的摩擦学性能研究

摘要：摩擦磨损带来大量的能源损耗和环境污染，润滑油的使用是减小机械磨损、延长设备使用寿命的有效手段，纳米添加剂作为润滑油的关键组分能够显著降低基础油的减摩抗磨性能。但是纳米粒子易团聚，作为一种表面修饰技术，无溶剂纳米流体赋予纳米粒子长期分散稳定性，当其作为添加剂使用时表现出良好的润滑性能。然而，目前报道的无溶剂纳米流体多为离子型，通过离子键合的有机外壳中通常含有硫、磷、卤素等元素对环境不友好。因此，本研究以具有自润滑性和表面可修饰性的MXene为内核，有机分子外壳则采用更加牢固、稳定、环保的共价键结合方式（KH560-M2070），合成具有良好的室温流动性、热稳定性、及高分散稳定性的MXene无溶剂共价型纳米流体。将该流体作为绿色添加剂分散到甘油中，对其摩擦学性能进行考察。结果表明，当MXene无溶剂共价型纳米流体添加量为1 wt%时，甘油的摩擦系数和磨损体积分别降低了28.45%和98.30%，摩擦学性能显著提高。良好的摩擦学性能可能归功于MXene纳米流体在摩擦副表面通过吸附和摩擦化学反应形成了摩擦膜。

关键词：MXene；无溶剂共价型纳米流体；润滑添加剂；减摩抗磨；摩擦膜