鎂鋁水滑石的氯離子交換及其摩擦學性能的研究

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1、萬方數(shù)據(jù)聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律責任由本人承擔。論文作者簽名：幻超日期：墊!晦目竺因關(guān)于學位論文使用權(quán)的說明本人完全了解太原理工大學有關(guān)保管、使用學位論文的規(guī)定，其中包括：①學校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學位論文的原件與復印件；②學校可以采用影印、縮印或其它復制手段復制并保存學位論文；③學?？稍试S學位論文被查閱或借閱；④學?？梢詫W術(shù)交流為目的，復制贈送和交換學位論文；

2、⑤學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容(保密學位論文在解密后遵守此規(guī)定)。簽名：一Ⅺ墅絲日期：趨!竺辱厶目絲旦導師簽名：——塑釜jL一日期：勉：讓辱6目絲旦萬方數(shù)據(jù)太原理工大學碩士研究生學位論文鎂鋁水滑石的氯離子交換及其摩擦學性能的研究摘要現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展使得層狀固體潤滑劑材料在摩擦、磨損和潤滑問題上日益受到重視，迫切需要發(fā)展相適應(yīng)的固體潤滑劑材料。水滑石化合物(LDHS)是一類結(jié)構(gòu)可調(diào)的陰離子層狀材料，此類材料在催化、功能助劑和光電磁材料等許多領(lǐng)域己經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。為了拓展水滑石材料的應(yīng)用范圍，本文合成了cog一型Mg／Al(2：1)一LDHs和Mg／Al(4：1)一LDHs及其氯

3、離子交換材料，采用四球摩擦磨損試驗機在基礎(chǔ)油聚乙二醇200中分別研究了它們的摩擦學性能。采用尿素合成方法，合成了投料摩爾比分別為Mg／A1=2和Mg／A1=4的co；一型LDHs，結(jié)果表明，投料摩爾比Mg／A1=2的cog一型LDHs，其最佳合成條件為：n一／n№=2，反應(yīng)溫度100。C，反應(yīng)時間24h；投料摩爾比Mg／A1=4的co；一型LDHs，其最佳合成條件為：n一／nNoI=2，反應(yīng)溫度100oC，反應(yīng)時間12h。采用離子交換“酸鹽法”，在N2的保護下，通過調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度、反應(yīng)溶液的pH值和反應(yīng)溫度，將cog一型Mg／A1(2：1)-LDHs和Mg／AI(4：1)．LDH

4、s交換成Cl一型Mg／A1．LDHs，適宜的交換條件為：3．0mol／L的NaCl溶液，反應(yīng)溶液pH=6．0，反應(yīng)溫度100oC，反應(yīng)時間4h。將制備的co；一型和C1一型Mg／AI．LDHs作為固體潤滑劑添加到基礎(chǔ)油聚乙二醇200中，在四球摩擦磨損試驗機上分別對它們的摩擦學特性進行萬方數(shù)據(jù)太原理工大學碩士研究生學位論文了研究。首先在承載力方面，添加0．25wt．％c023一型Mg／Al(2：1)．LDHs承載力島值是549N，比基礎(chǔ)油提高了39N；添加0．25wt．％C1一型Mg／AI(2：1)一LDHs承載力如值達到598N，比基礎(chǔ)油提高了88N；添加0．5wt．％co；一型Mg／

5、A1(4：1)一LDHs承載力R值是549N；添加o．5wt．％CI一型Mg／A1(4：1)一LDHs承載力島值達到598N；可見，在相同的添加量下，Ci一型Mg／A1-LDHs的承載力明顯比co；一型高，而且在相同的島值下，Mg／Al(2：1)一LDHs添加量比Mg／A1(4：1)一LDHs減少50％。其次，在抗磨性能方面，添加0．25wt．％的c023一型和CI一型Mg／Al(2：1)一LDHs的磨斑直徑WSD值分別為0．388mm和0．324turn，分別比基礎(chǔ)油降低了25．4％和37．7％；添加0．25wt．％co；一型和CI一型Mg／A1(4：1)．LDHs時，磨斑直徑分別為

6、0．388mm和0．343mm，分別比基礎(chǔ)油減小了25．4％和36．0％；顯然，cl一型Mg／A1一LDH的抗磨能力好于co；一型。在減摩方面，基礎(chǔ)油PEG200的摩擦系數(shù)與添加co；一型和Ci一型Mg／A1．LDHs后的摩擦系數(shù)基本一致，表明Mg／A1-LDHs材料在減摩性能上沒有優(yōu)勢。鋼球磨損表面的SEM表明，基礎(chǔ)油PEG200的鋼球磨斑直徑較大，表面粗糙且劃痕較深；添加co：一型和CI一型Mg／A1一LDHs后，鋼球表面的磨斑直徑較小且較為光滑平整，進一步說明Mg／AI—LDHs材料顯示了良好的抗磨性能。EDS能譜顯示，除了鋼球自身元素外并沒有發(fā)現(xiàn)其元素存在，說明Mg／AI．LD

7、Hs在摩擦過程中沒有與鋼球表面發(fā)生化學反應(yīng)。對摩擦實驗前后的樣品進行的XRD和SEM表征，結(jié)果表明，樣品的晶體結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生改變，其LDHs的特征峰都存在，說明樣品保持著原有的晶體結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：鎂鋁水滑石，離子交換，摩擦學性能，固體潤滑劑。II萬方數(shù)據(jù)太原理工大學碩士研究生學位論文CHLORIDEANIONEXCHANGEOFMgAILAYEREDDOUBLEHYDROXIDEANDTHEIRTIUBOLOGICALPROPERTIESⅢVES