纳米金属或亚微米金属润滑抗磨剂与金属催化氧化的矛盾的探讨

    由于纳米粒子处于微观粒子和宏观物体的过渡区域，具有一系列新异的物理化学性能。诸如：比表面积特别大 表面张力亦很大、低温下热导性好、比热增加、光吸收能力强、化学活性提高、熔点降低、优良的力学性能等。因此在很多领域得到应用。目前纳米粒子作为固体润滑剂或油品添加剂的一种物态已有所发展。

    抗磨减摩添加剂是润滑油添加剂的精髓。人们试图以固体润滑剂的颗粒来代替油溶性添加剂，以解决油溶性抗磨剂的易水解和遇酸性物质生成油泥等弊病。

一、金属纳米粒子的抗磨减摩机理

    纳米粒子在接触面上能形成一层迁移膜或沉积膜或反应膜，这些膜能防止或延长与接触面的直接接触以减少摩擦磨损；

    纳米粒子在两接触面之间起一种类似“球轴承”的作用，使两接触面易于滑动，从而减少接触面间的摩擦磨损；

    在重载荷和高温条件下，两摩擦面间的纳米粒子被压平，形成滑动系，因此降低摩擦磨损；

    超细纳米粒子在摩擦过程中可以填充工件表面的微坑和损伤部位，起到修复作用；

    在较高的负荷下，纳米粒子在摩擦表面形成合金层，使工件在较为苛刻的工作条件下，保持较好的润滑状态和修复性能。

    金属纳米润滑剂、抗磨剂在油品使用过程中主要起以下两方面作用。

    抗磨自修复作用；携带有金属纳米粒子的油液，流经磨损造成的凹坑时，纳米材料会部分沉降在凹坑处，并被压平，起到填补修复作用。运用粗糙度测量仪测试修复后金属表面粗糙度发现的确有明显的效果。

    降低摩擦系数提高润滑性；球型纳米粒子可使原来液体的滑动摩擦变成无数微小滚珠形成的滚动摩擦，从而降低了摩擦系数提高了润滑性。

二、金属纳米粒子作为油品的润滑和抗磨组分必须解决的几个方面

    粒子团聚成块，以致沉降，破坏了粒子在油相中稳定的分散体系。针对此问题，有人试图通过微粒几何尺寸的改变，将纳米粒子改变为亚微米粒子，降低微粒碰撞的机率，达到稳定分散的目的。

    金属对油液的催化氧化作用。众所周知；金属尤其是表面新鲜的金属是油品氧化的良好催化剂。且金属纳米粒子由于它的比表面积特别大，与油品接触的可能性也成倍增加。由此，油品被催化氧化的机会也会增大。需要克服这一难题。纳米粒子的表面修饰是一种有效的方法；所谓表面修饰即对纳米粒子的表面进行化学或物理处理，使微粒子的外面包裹一个保护层，避免金属微粒和油品的直接接触，减少油品被催化氧化的可能性；此外还可设法使金属微粒表面钝化，同样可降低金属的活性，而减少对油品的催化氧化作用。

    纳米粒子的表面修饰还能提高油品的极压抗磨性。例如采用沉淀法和溶胶-凝胶法在混合溶剂中制取的二烷基二硫代磷酸（DDP）分子表面修饰的纳米粒子在基础油中具有优良的抗磨减摩性能。。

    纳米技术相关知识介绍

    *纳米是长度为百万分之一米的度量单位。

    *纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。研究结构尺寸在0.1-100纳米范围内材料的性质和应用。

    *纳米粉体材料（纳米颗粒），一般指尺寸在1-100微米之间的超细粒子（超微粒子），它小于一般生物细胞，与病毒的尺寸相当。

    *纳米材料，广义地说，纳米级材料是指在三维空间中，至少有一维处在纳米尺度范围内。