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良好的润滑对船舶机械设备的正常运转起着至关重要的作用,但矿物基润滑油在使用时对环境造成了极大的破环,植物油具有环保、可再生等优点,但纯天然植物油并不能满足实际工况要求,必须结合润滑油添加剂使用,而植物油中的氧化菜籽油具有抗氧化性好、黏度指数高、承载能力和抗磨性能好等优点,因此本文研究WS2和Cu复配纳米添加剂对氧化菜籽油摩擦学性能的影响,为绿色润滑油的应用研究提供理论基础。主要研究工作和取得的成果如下:(1)通过热分解法制备微米级的WS2,经高能球磨处理,最终获得纳米级的WS2;通过液相还原法制备了纳米Cu。分别对纳米粒子的物相组成和粒径分布进行检测分析。(2)采用可见分光光度计对比了油胺、油酸、Span-80、平平加-O和Tween-80改性的复配纳米添加剂在氧化菜籽油中的分散效果。吸光度和透射比结果表明,油胺对复配纳米粒子的表面改性效果最好,因为油胺极强的亲油性,使分子中的烃链在油中伸展形成空间位阻;其次,油胺分子链上的胺基化学活性极高,能与粒子表面形成牢固结合,二者共同作用,使复配纳米粒子在氧化菜籽油中表现出极好的分散效果。(3)根据单一纳米粒子在氧化菜籽油中的四球摩擦磨损试验结果细化了正交试验参数范围;对比正交试验得到的摩擦系数和磨斑直径,得到最优组合为:复配纳米粒子总添加量为0.9%,纳米WS2与Cu的比为5:1,表面活性剂与复配纳米粒子比为0.75:1。与纯氧化菜籽油相比,复配纳米添加剂润滑油的摩擦系数减小了 73.2%,磨斑直径降低了 44.9%。(4)采用往复式摩擦磨损试验机对比氧化菜籽油、长城CD40和复配纳米添加剂润滑油的摩擦学性能。试验结果显示:复配纳米添加剂润滑油润滑的气缸套试样的摩擦系数和磨损量均优于氧化菜籽油和长城CD40润滑油润滑的气缸套试样。采用3D共聚焦显微镜和SEM的观察结果显示:使用复配纳米添加剂润滑油的气缸套试样表面磨痕较氧化菜籽油和长城CD40润滑油的气缸套试样细且浅。根据润滑油不溶物的能谱扫描结果可知,复配纳米添加剂润滑油中较其他两种润滑油多出了球形的纳米WS2和Cu颗粒,推测是纳米粒子在摩擦副之间起到改善表面平整度和类似“微滚珠”的作用,有效改善了摩擦副的工作条件,从而提高了氧化菜籽油的抗磨减摩性能。