姜自超 方建华 刘 坪

(中国人民解放军陆军勤务学院油料系 重庆 401311)

纳米颗粒与宏观块体材料相比，具有小尺寸效应、表面效应、量子隧道效应等诸多特性。纳米材料因其独特的性能得到了广泛的研究和应用，如在摩擦学领域，很多学者将纳米颗粒用作润滑油添加剂，做了很多有益的探索[1-4]。

纳米Cu晶格为面心立方体结构(Face center cubic，FCC)，除了纳米颗粒的共性之外，还具有低熔点、各向同性、低剪切强度、温度适应性广等特点[5-7]。鉴于纳米Cu的诸多优良特性，国内外学者将其作为润滑油添加剂进行了广泛的研究，发现纳米Cu具有良好的润滑性能[8-10]。研究表明，纳米Cu的润滑机制主要有修复、填充机制和表面膜机制。修复、填充机制认为，纳米Cu在摩擦过程中会通过一系列的物理作用填补摩擦表面的缺陷，提高磨痕的平整度，进而降低摩擦磨损[11-13]。表面膜机制认为，纳米Cu会在摩擦表面形成局部的膜，起到降低摩擦表面接触概率的作用。但对于Cu保护膜的具体形成细节学术界有不同的看法。TARASOV等[14]认为纳米Cu在摩擦微接触区的温压条件下发生机械涂抹形成Cu保护膜，起到类似高黏度流体的润滑作用。YU等[15]进一步认为，纳米Cu的熔点远低于块体Cu，摩擦产生的闪温会高于纳米Cu的熔点，液态Cu在钢表面的高润湿性使其在钢制摩擦副表面形成低弹性模量的软膜。周静芳等[16]认为，摩擦形成的电场对纳米Cu有一定的电泳作用，纳米Cu经电泳运动在摩擦表面沉积，熔融铺展形成致密Cu膜。姜秉新等[17]认为，纳米Cu颗粒和润滑油中的铁磨屑发生了局部冶金反应，熔合焊接在摩擦表面，与机械铺展的单质Cu共同形成保护膜。……