纳米陶瓷颗粒 润滑

纳米颗粒添加剂在润滑油中的应用

黄昆

(广西大学材料科学与工程学院材卓121)

摘要：纳米材料科学的发展推动了纳米润滑技术的发展，纳米级材料作为润滑油添加剂的研究已受到广泛关注。已经发现的纳米金属、纳米氧化物、纳米硫化物、碳纳米管、富勒烯、金刚石以及纳米磁性颗粒等都能使润滑油的润滑性能大幅提高。该文综述了各种纳米颗粒润滑油添加剂的摩擦学性能，探究了它们的润滑机理。基于大量的实验研究结果比较了他们性能的优劣，提出纳米磁性颗粒作润滑油添加剂有其它材料不可比拟的优势，指出如何提高添加剂的分散稳定性是提高润滑油润滑性能的关键问题。

关键词：纳米颗粒；添加剂；润滑油

The Application of Nano—Particle Additives in Lubricating Oil

Huangkun

( Zhuo 121 Guangxi university of materials science and engineering materials)

Abstract:The development of nanomaterials science to promote the development of the nanometer lubr

蒸汽冷凝法制备纳米颗粒

一． 实验目的

1．学习和掌握利用蒸汽冷凝法制备金属纳米微粒的基本原理和实验方法，研究微粒尺寸与惰性气体气压之间的关系。

2． 学习利用电子成像法、Ｘ射线衍射峰宽法或其它方法测量微粒的粒径。

二． 实验原理

1． 微粒制备

利用宏观材料制备微粒，通常有两条路径。一种是由大变小，即所谓粉碎法；一种是由小变大，即由原子气通过冷凝、成核、生长过程，形成原子簇进而长大为微粒，称

为聚集法。由于各种化学反应过程的介入，实际上已发展了多种制备方法。 （一）粉碎法

图8.4-3示意几种最常见的粉碎法。实验室使用得最多的是球磨粉碎。球磨粉碎一开始粒径下降很快，但粉碎到一定程度时，由冷焊或冷烧结引起的颗粒重新聚集过程与粉碎过程之间达到动态平衡，粒径不再变小。进一步细化的关键是阻止微晶的冷焊，这往往通过添加助剂完成。1988年，Shingu等利用高能球磨法成功地制备了Ａｌ-Ｆｅ纳米晶。发展至今，对于bcc结构的材料（如Cr、Fe、W等）和ｈｃｐ

结构的材料（如Zr、Ru等）的纳米微粒较易制备，但具有fcc的材料（如Cu）难以形成纳米微晶。球磨粉碎法的缺点是微粒尺寸的均匀性不够，同时可能会引入杂质成分。但相对而言工艺较简单，产率较高，而且还能

金纳米颗粒的盐酸羟胺种子合成法

摘要：本文描述了粒径在30nm到100nm的金纳米颗粒合成方法。通过种子生长法盐酸羟胺作为还原剂合成不同大小的金纳米颗粒。其大小由种子和氯金酸的浓度决定。此方法合成的金纳米颗粒单分散性优于柠檬酸钠作还原剂的一步合成法。重要的是，表面被修饰过的金纳米颗粒也可通过上述方法长大。

许多科学家和工程师都在关注金纳米颗粒的特殊的物理性质。在颗粒组装和膜的形成方面，单分散的金纳米颗粒有着很重要的地位。厚度为45-60nm的金膜表现出角度相关的等离子体共振。柠檬酸钠合成的10-20nm金纳米颗粒单分散性很好。但是此方法合成的更大的金纳米颗粒（粒径在40nm到120nm）单分散性变差,其颗粒浓度小，而且颗粒的真实粒径与预测的粒径相差比较大。

我们所提供的方法是通过种子生长发盐酸羟胺还原氯金酸合成金纳米颗粒。在热力学上，盐酸羟胺是能够还原氯金酸为金单质，金纳米颗粒表面可以加速这个反应的发生。这样，实现了成核和生长两个阶段分离，如图1。此方法的优势在于：ⅰ 此方法合成的金纳米颗粒单分散性优于Frens的柠檬酸钠合成法合成的；ⅱ 能很好的预测金纳米颗粒的粒径；ⅲ 能很好的应用到表面修饰的金纳米颗粒。

图1 金纳米颗粒的生长过程

紫外

纳米颗粒团聚的原因及解决措施



摘要:分析了纳米颗粒团聚的影响因素及形成机理,指出了纳米颗粒的形成原因分别讨论了在气体介质和液体介质两种环境中纳米颗粒团聚的控制方法,并对几种特殊的团聚控制方法进行了重点探讨。

关键词:纳米颗粒;团聚;形成机理;控制方法 1 引言

团聚现象是纳米粉体制备及收集过程中的一个难题,目前已经得到了越来越多有关人士的重视。纳米颗粒由于粒度小,表面原子比例大,比表面积大,表面能大,处于能量不稳定状态[1],因而很容易凝并、团聚,形成二次粒子,使粒子粒径变大,失去纳米颗粒所具备的特性,给纳米粉体的制备和保存带来了很大困难。在当今的纳米粉体制备工艺中,防止粒子团聚作为一项重要工作,其目的就是收集粒度分布范围窄、分布均匀且无团聚大颗粒出现的高纯粉体。颗粒的团聚可分为两种:软团聚和硬团聚[2]。软团聚主要是由颗粒间的静电力和范德华力所致,由于作用力较弱可以通过一些化学作用或施加机械能的方式来消除;硬团聚形成的原因除了静电力和范德华力之外,还存在化学键作用,因此硬团聚体不易破坏,需要采取一些特殊的方法进行控制。

2 纳米颗粒团聚的形成机理

纳米粒子具有特殊的表面结构,其表面缺少邻近配位原子,具有很高的活性,因而很容易发生团聚。

高温导热防腐纳米复合陶瓷涂料

产品特性及使用方法

产品型号：202（系列）

产品外观：（标准颜色）

黑色、白色（颜色可调，根据客户需求调）

适用基材：

碳钢、不锈钢、铸铁、铝合金、钛合金、高温合金钢、玻璃、陶瓷均可。

说明：不同基材不同的热膨胀系数，结合产品使用工况，对应的涂料配方也不同。在一定

范围内，可根据基材不同膨胀系数调节涂料膨胀系数达到匹配。

适用温度：

最高耐受温度1300℃，耐火焰或高温气流直接冲刷。

根据不同底材的耐温情况，涂层的耐温有会有相应的变化；耐冷热冲击抗热震。

产品特性：

1、 纳米涂料单组份，醇体系无机纳米复合陶瓷涂料。施工方便，省涂料，环保无毒害。 2、 纳米无机涂层，致密，具有一定的电绝缘性能。

3、 涂层导热性能良好，热导率9 W/M·K以上，显著提高热利用率，节能。 4、 涂层耐酸碱腐蚀，氢氟酸和浓盐酸除外。 5、 涂层可后加工，达到涂层所需厚度和精度。

6、 耐高温腐蚀，抗热震（耐冷热交换，涂层使用寿命内不开裂不剥落）。 7、 涂层结合强度良好，表面具有一定硬度和强度。

8、 与配套的高温密封纳米复合陶瓷加强剂（型号：GN—F2A，后简称“高温密封加强剂”）

使用性能更稳定，具体使用见使用方法。

实验 超临界流体技术制备药物纳米颗粒

超临界流体(SCF) 指温度和压力处在临界点以上的流体，具有与液体相近的密度，与气体相近的黏度。SCF的温度、压力稍有变化,其密度会有显著变化。致使溶质在其中的溶解度发生明显变化。SCF抗溶剂技术应用于药物微粉化，有着独特的优势，它能够克服传统制备方法如研磨、喷雾干燥法等技术缺陷，具有绿色环保、处理过程温和、操作条件易于控制，无有机溶剂残留等优点，有利于药物的稳定，尤其适用于温敏性药物。制备出的药物粒子粒径小、粒径分布窄、粒子均一及表面圆整，现已越来越多地应用到药物的微细化和药物－聚合物复合载体的制备等领域。

超临界流体强制溶液分散法(solution enhanced dispersion by supercritical fluids , SEDS)原理是：利用同轴通路的特制双层喷嘴，高速流动性的 SCF把同时导入的活性物质溶液分散成小液滴并喷入沉淀槽，在减小液滴粒径的同时加快分散和膨胀速度，使雾化液滴和迅速混合同步操作，从而减小成核粒径，加速微粒的形成。粒子尺寸和形态与 Reynolds数、溶液和 SC-CO2流速、喷嘴结构等参数有关。经由喷嘴的高速 SC-CO2向流出喷嘴的溶液提供动能，以使其散裂

单个金纳米颗粒和金纳米棒的暗场光谱成像研究

金属纳米颗粒的局部表面等离子共振(LSPR)能显示出独特的光吸收和散射特性,如LSPR光谱易受颗粒形状和尺寸、所处环境、连接分子和随后的特异识别等因素的影响。正是因为金属纳米颗粒表面的任何细微变化都能引起LSPR光谱的改变,其常被用于物理,化学和生物学领域的分析检测。其中,金纳米颗粒由于具有制备简单、易于修饰、稳定性和生物相容性好等优点而成为LSPR光谱应用研究的主要目标。近年来,随着高灵敏光谱和成像技术的发展,在单个细胞水平上和纳米尺度上实时原位考察单个金属纳米颗粒与周围环境及细胞的相互作用日益成为人们研究的热点。单个金属纳米颗粒的LSPR光谱研究通常采用暗场显微镜,但现有的暗场显微镜-光谱仪联用装置只能得到处于静止状态的单个金属纳米颗LSPR光谱和暗场图像,不能实现高通量检测以及对样品运动轨迹的实时跟踪,且造价昂贵。本文针对这一问题,结合透射光栅的光学性质和暗场显微镜的成像原理,设计了一套新的、简便的光学装置,实现了能够在二维层面上实时的、动态、高通量地对金属纳米颗粒进行研究的成像技术。具体内容如下:(1)单个金纳米颗粒的证明实验—浓度梯度分析为了研究暗场显微镜的灵敏度并且验证是否能在普

大连理工大学

硕士学位论文

壁流式陶瓷颗粒过滤器结构特性分析

姓名：姬宝强

申请学位级别：硕士

专业：车辆工程

指导教师：刘卫国

20081201

大连理工大学硕士学位论文

捅要

壁流式陶瓷颗粒过滤器是柴油车上有效净化碳颗粒的装置。随着汽车排放标准要求的日益严格，在过滤器工艺的微观结构上、性能上提出了更高的要求，力求更高的过滤效率、尽量低的排气阻力。

壁流式陶瓷颗粒过滤器内部由许多狭长的微通道组成。常规的流场模拟是将过滤器整体看作多孔介质，得不到狭长微通道上的气流分布及粒子沉积浓度等特性参数。本文的工作集中在狭长的微通道内部的流动特性分析，选取四个１／４气道及四个多孔壁作为计算区域，分析微通道壁面两侧的流动参数，寻求微通道结构尺寸的的最优值。主要考虑了半边长分别为１．２ｍｍ、１．０ｍｍ、０．８ｍｍ的三种模型，应用ＦＬＵＥＮＴ软件，建立了三维六面体网格结构，用ｋ－ｅ湍流模型进行了模拟，对其静压力场、速度场、碳颗粒浓度场进行了分析。

不同边长微通道的计算结果表明，半边长为１．２ｍｍ的模型具有较低的排气阻力、较好的碳颗粒沉积特性。针对半边长１．２ｍｍ的模型，选取入口速度分别为２０ｍ／ｓ、３０ｍ／ｓ、４０ｍ／ｓ进行模拟，结果显示２０ｍ／ｓ的模型具有较好的流动特性。据此得出，

研究生课程考核试卷

（适用于课程论文、提交报告）

科目：纳米材料与技术教师： 姓名：学号： 专业：类别：学术

上课时间： 2014年9月至2014年12月 考生成绩：

卷面成绩

阅卷评语：

阅卷教师 (签名)

平时成绩 课程综合成绩 重庆大学研究生院

碳纳米管陶瓷基复合材料

学生： 学号： 专业：

重庆大学材料科学与工程学院

二O一四年十二月

摘 要

碳纳米管作为一种新型炭材料，由一层或者多层石墨片按照一定螺旋角卷曲而成六边形无缝结构，具有独特的纳米结构和优异的力学、电学、热学和物理化学性能，在各个领域显示出诱人的潜在应用价值和前景，引起了科学界广泛的研究。碳纳米管因其独特的结构而具有许多独特的性能，除了在半导体器件、储氢、传感器、吸附材料、电池电极、催化剂载体等领域具有非常广阔和诱人的应用前景外, 碳纳米管在制备结构、功能以及结构/功能一体化复合材料方面也将大有作为。本文对国内外碳纳米管增强陶瓷基复合材料的研究状况进行了综合分析，指出了存在的问题及以后的发展方向。重点介绍采用多壁碳纳米管作为增韧材料，用杂凝聚的方法制备碳纳米管-氧化铝复合粉末，通过热压烧结的方法得到了碳纳米管-氧化铝复合材料。复合材料的断裂韧度

液相化学还原法制备纳米银颗粒

化学还原法：运用化学试剂通过得失离子的方法进行化学反应的方法

分散剂（Dispersant）是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的药剂

纳米银作为一种贵金属纳米材料，具有比表面积大，表面活性高，导电性优异，催化性能良好等优点[1]，在物理、化学、生物等方面具有显著的优势，包括表面增强拉曼散射[2]、导电[3]、催化[4]、传感[5]以及广谱抗菌活性[6]等。近年来，纳米银的特殊性质被日益深入地了解 ，并在微电子材料[7]、催化材料、低温超导材料、电子浆料、电极材料[8]、光学材料、传感器等工业领域得到广泛应用，此外，其优良的抗菌性愈发受到人们的重视[9]，成为新型功能材料的研究热点。

国内外关于纳米银的制备和可控性研究已经有了大量的报道[10]，常用的制备方法包括水热法[11]、凝胶溶胶法、微乳液法[12]、模板法[13]、电还原法[14]、光还原法[15]、超声还原法[16]等化学还原法，以及球磨法、磁控溅射法等物理方法。化学还原法由于其操作方便、设备简单、投入较少、可控性好