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碳纳米材料@二维金属有机框架润滑剂添加剂的摩擦学性能

摩擦和磨损几乎存在于所有移动机械系统中，造成巨大的能量消耗(近30%)和机械故障(约70%)以及严重的环境污染。润滑在减少摩擦磨损方面起着不可替代的作用。为解决一些含S和P含量较高的纳米添加剂在摩擦过程中容易产生酸性化合物，导致润滑剂老化和摩擦表面腐蚀并逐渐带来一系列环境问题，发展了一种碳基纳米材料与金属有机框架复合结构的纳米润滑剂添加剂。由于金属对偶在摩擦过程中摩擦区域表面会形成深浅不一的磨痕，而碳纳米材料具良好的化学稳定性，在该过程中能作为微轴承，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，并且能够填充到磨痕中，修复金属对偶表面的损伤，从而大幅度提升基础油的润滑效果。二维金属有机框架在剪切力的作用下发生相对滑移，减少摩擦阻力，并且可以吸附在摩擦副表面形成摩擦膜，从而避免摩擦副直接接触。纳米润滑剂添加剂在基础油中容易团聚，但是金属有机框架的有机-无机结构能够增强纳米添加剂的分散稳定性，从而使润滑效果更稳定。因此复合纳米润滑剂能够协同发挥多种润滑机制，所以两种不同维度的润滑材料复合，润滑效果更优异。