两亲性高分子化合物辅助液相分散法制备低熔点纳米合金及其摩擦学性能研究

摘要

本论文在多元醇和微乳液体系中，以低熔点合金为基料，长链两亲性高分子化合物为表面修饰剂，制备低熔点纳米合金材料，初步分析了纳米粒子在多元醇和微乳液体系中的生成机理；考察了低熔点纳米合金粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能。主要内容包括以下几个方面： (1)以CuCl/bpy(2,2'-联毗啶)作为配体，2-溴丙酸乙酯为引发剂，首先合成了一端带有卤原子的聚苯乙烯大分子引发剂，再以此大分子为引发剂引发甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合，最后在酸性条件下水解得到了两亲性的嵌段共聚物，并对产物进行了IR，GPC，1H-NMR的表征。在聚乙二醇体系中，考察了其作为表面修饰剂对纳米粒子形貌的影响。 (2)在液体石蜡/水/P123微乳液体系中，制备了松针状结构的In-Sn-Pb-Bi四元合金，通过TEM，XRD，TG/DTA，DSC表征了四元合金的形貌、粒径、粒子表面热性能；初步探讨了松针状四元合金的形成机理。结果表明：产物为松针状结构，由大量宽约20nm，长20-50nm的立方体颗粒堆砌而成。 (3)在聚乙二醇体系中，以P123(聚乙烯-聚氧乙烯-聚乙烯)为表面修饰剂，结合液相分散法制备得到了核壳结构的In-Sn二元合金，重点考察了反应时间对产物形貌的影响，并对产物进行了TEM，XRD，TG/DTA表征分析；探讨了在聚乙二醇体系中核壳结构In-Sn二元合金的形成机理。 (4)以液体石蜡为基础润滑油，将制备的二元及四元合金作为润滑油添加剂，在四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机上考察了合金粒子对基础油抗磨和减摩性能的影响。利用SEM、EDS对磨痕表面进行了观察和分析，探讨了合金粒子的减摩和抗磨机制。结果表明：合金粒子作为润滑油添加剂能够显著改善基础油的抗磨和减摩性能。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

序言

1.1纳米材料简述

1.2低熔点金属及低熔点合金的性能及应用

1.3低熔点纳米金属及合金的研究进展

1.4润滑油添加剂

1.5微乳液体系

1.5.1微乳液体系简介

1.5.2微乳液体系制备纳米材料的基本原理

1.6多元醇体系

1.6.1多元醇体系简介

1.6.2多元醇体系在制备纳米材料中的应用

1.7选题依据及研究内容

参考文献

第二章ATRP法制备两亲性嵌段共聚物及其在制备低熔点纳米金属中的应用

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1试剂

2.2.2氯化亚铜的纯化

2.2.3 PS-Br大分子引发剂的合成

2.2.4嵌段聚合物的合成

2.2.5 嵌段聚合物的水解

2.2.6仪器表征

2.3 结果与讨论

2.3.1 合成思路

2.3.2 大分子引发剂的表征

2.3.3嵌段聚合物的表征

2.3.4水解产物的表征

2.4以PS-b-PMAA为修饰剂制备In纳米材料

2.5结论

参考文献

第三章微乳液体系中松针状In-Sn-Pb-Bi四元合金的制备

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1试剂

3.2.2合金的制备

3.2.3松针状共晶合金的制备

3.2.4产物表征

3.3结果与讨论

3.3.1金属单质及合金的晶形分析

3.3.2产物的形貌结构分析

3.3.3产物的热分析

3.3.4产物形成的机理研究

3.3.5润滑油添加剂的摩擦学性能

3.4结论

参考文献

第四章空心结构In-Sn合金纳米微粒的制备

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.3.1 In-Sn空心结构合金的透射电子显微镜分析

4.3.2 X-射线衍射分析

4.3.3产物的DTA-TG分析

4.3.4荧光光谱分析

4.3.5产物形成的机理研究

4.3.6摩擦学性能测试

4.4结论

参考文献

第五章 结束语

5.1主要结论

5.2存在的问题和展望

硕士期间完成的论文

致 谢