【摘 要】
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自修复技术可以在机械运行过程中,提高磨损表面的摩擦学性能并且延长机械设备的使用寿命。研究成果已经表明,作为摩擦表面自修复添加剂的主要材料,羟基硅酸镁(Mg3[Si2O5](OH)
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自修复技术可以在机械运行过程中,提高磨损表面的摩擦学性能并且延长机械设备的使用寿命。研究成果已经表明,作为摩擦表面自修复添加剂的主要材料,羟基硅酸镁(Mg3[Si2O5](OH)4)型矿石粉体作为润滑油添加剂可有效改善基础油润滑性能,降低摩擦磨损,在磨损表面形成修复膜,延长设备使用寿命。但由于其矿石粉体本身存在杂质较多、提纯和粉碎困难等固有缺陷,本论文采用水热合成方法人工合成了羟基硅酸镁,并在羟基硅酸镁合成过程中添加了Ni2+离子,然后通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段对合成粉体进行微观结构分析、物相分析,同时将合成粉体作为添加剂,对其摩擦学性能进行了研究。本研究使用MgO和Si02为原料,水热合成反应釜为反应装置,在pH值=13,温度200℃的水热条件下,成功合成羟基硅酸镁。XRD结果显示,合成粉体衍射图中属于羟基硅酸镁的的衍射峰均较为明显,并没有出现其他杂质峰。SEM结果显示,羟基硅酸镁粉体的结构特征随着时间的增加,片状结构逐渐转化为柱状结构,但是柱状结构的轮廓并不清晰。合成粉体中,12小时合成粉体作为添加剂时,具有优良的抗磨性能,对磨损表面起到良好的修复作用,而其余粉体的摩擦学性能不甚理想。论文中还探讨了12小时合成粉的添加量对摩擦学性能的影响,结果表明并不是添加量越多越好,其最合适的浓度为1.0%。本文中以时间和Ni2+离子的添加量为变量,合成了载镍羟基硅酸镁粉体。研究结果表明,Ni2+离子的加入并未影响合成粉体的物相,合成粉体的晶体结构发育状况随着Ni/Mg摩尔比的升高而受到抑制。12小时条件下,Ni/Mg摩尔比为2%时的合成粉体,可以减小磨斑直径,但是不能形成完整的修复层。说明这种载镍方法,并不能加强人工合成羟基硅酸镁的摩擦学性能。
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