纳米铜粉对水-乙二醇抗燃液压液摩擦学性能的影响.pdf

Ul 厂 [ 几 n VU o l vl L I九 L u L I ul I L L -l l l l 1u d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ 3 ． i s s n ． 2 0 9 5 1 7 4 4 ． 2 0 1 4 ． 0 3 ． 0 0 3 纳米铜粉对水 一乙二醇抗燃液压液 摩擦学性能的影响 豳 徐丹丹 张振忠 。 赵芳霞 华娇 林峰 1 ． 南京工业大学 材料科学与工程学院南京 2 1 0 0 0 9 ； 2 ． 国家特种矿物材料 工程技 术研 究 中心广 西 桂林 5 4 1 0 0 4 I 一1‘ _ 摘要 为提 高传统水一乙二醇抗燃 液 的抗磨减 摩性 能 ， 以乙二 醇为溶剂采用原位一 液相还 原法制备具 有高分散性的纳米铜粉 ， 采用透射电子显微镜表征铜粉的形貌和粒径， 考察不同铜粉添加量对水一 乙 二醇抗燃液压液摩擦学性能的影响。结果表明， 原位一 液相还原法所制备的纳米铜粉呈类球形， 粒径 为 4 0 ～ 5 2 n n l ， 粒径分布较窄， 具有 良好的分散性能。纳米铜粉的加入能大幅度改善水一 乙二醇抗燃液 压液的摩擦性能， 摩擦系数随着时间变化呈现先急剧上升后急剧下降， l 2 0 0 S 后趋于平稳， 纳米铜粉 添加量为 0 ． 5 ％的抗燃液摩擦学性能最佳。 关键词 纳米铜粉； 原位一 液相还原法； 水一 乙二醇抗燃液压液； 摩擦学性能 中图分类号 T F 1 2 3 ． 7 2 ； T B 3 8 3 文献标志码 A 文章编号 2 0 9 5 - 1 7 4 4 2 0 1 4 0 3 0 0 2 1 0 3 水一 乙二醇抗燃液压液是一种由水、 乙二醇、 润滑剂、 气液相 防锈剂和消泡 剂等多种添加剂配 制而成 的水基 液 压液 ， 具有优异 的抗 燃性 、 耐 寒性和稳定性_ 1 _ 。其黏度 、 润 滑特 性以及 化学稳定性等近似 于矿物油 的特 性嘲 ， 所 以近 年来水一 乙二醇抗燃液压液发展很迅速， 己被广泛用于冶 金 、 铸造、 矿 山等工业领域 。然而 ， 国 内外生产 的水一 乙二 醇抗燃液压液普遍在抗磨减摩性能方面较差，这对机件 的使用寿命有很大 的影响。 纳米 铜粉作 为添 加剂添 加到润滑 油和 润滑 脂 中， 能 较好 地 提 高润滑 油和 润滑 脂 的抗磨 减 摩 性能 已屡 见 不 鲜 ， 但国内外 尚未报道将纳米铜粉作为添加剂对水一 乙 二醇抗燃液压液的抗磨减摩性能的影响。采用液相法制 备粒度 均匀 、 分散优异 的纳米 铜粉， 研 究铜粉 的添加量 对 水一 乙二醇抗燃液压液抗磨性能和减摩性能的影响， 并探 讨作用机理。 1 实验 方法 1 ． 1试 剂 和 仪器 试验 用 主要 试 剂有 无水 硫 酸铜 、聚 乙烯毗 咯烷 酮 P V P 、 乙二醇、 氢氧化钠、 水一 乙二醇抗燃液压液 自制 。 主要仪器设备有磁力 搅拌器、 超声清洗机 、 透射 电子显微 镜 、 四球式摩擦磨损试验机 。 1 ． 2纳米铜粉的制备 将一定量 的无水硫酸铜溶 液溶于 乙二醇中， 搅拌至无 水硫酸铜全部溶解后加入P VP ， 得到溶液 A， 同时将一定 量的硼氢 化钠溶于 p H值为 1 1的氢氧化钠一 乙二醇溶液 中得到溶液 B， 无水硫酸铜与硼氢化钠的摩尔 比为 1 1 。 向装有 A溶液 的锥形瓶 中放入搅拌子并将锥形瓶放 置于磁力搅 拌器上 ， 控制温度 为 3 0℃， 速率为 1 5 0 r ／ rai n 。 将 B溶液逐滴滴入 A溶液中， 可以看到 A溶液由蓝色瞬 间变成黑色 ， 待 B溶液全部滴加完后 继续反应 3 0 mi n ， 用 蒸馏水多次洗涤， 将铜粉浸泡在蒸馏水 中。 图 1和 图 2分别 为所 制 备铜 粉 的 T E M 图和 通过 基金项 目 江苏高校优势学科建设工程项 目； 广西科技成果 转化与推广计划项 目 1 2 9 8 0 0 9 1 5 收稿 日期 2 0 1 3 ． 1 0 3 0 作者简介 徐丹丹 1 9 8 8 ． ， 女， 南京市人， 硕士研究生， 主要从 事高 性能水一乙二醇 抗燃液压 液制备方 面研究 。 有色金属工程 2 0 1 4年 第4 卷第3期21