一、天然礦物作為潤(rùn)滑添加劑的優(yōu)點(diǎn)

      采用無(wú)機(jī)固體納米粒子作為潤(rùn)滑添加劑改善潤(rùn)滑油抗摩擦性能已經(jīng)成為一種新興的現(xiàn)代技術(shù)手段，具有良好的應(yīng)用前景。工業(yè)上除了采用合成的無(wú)機(jī)納米顆粒外，還精加工一些天然礦物顆粒，如蛇紋石、膨潤(rùn)土、凹凸棒土、云母、葉臘石和石墨等也用作潤(rùn)滑添加劑，降低滑動(dòng)副和滾動(dòng)副機(jī)械表面的摩擦和磨損。上述天然礦物均為典型的層狀硅酸鹽礦物，與化學(xué)方法制備的納米顆粒添加劑相比，具有以下特點(diǎn)：

      1、有害元素含量低，不污染環(huán)境。制備工藝簡(jiǎn)單，加工成本低。

      2、與某些貴金屬添加劑相比，自然資源豐富、價(jià)格低廉。

      3、微觀的層狀結(jié)構(gòu)和細(xì)小的顆粒尺寸有利于顆粒在摩擦工件表面的粘附、覆蓋和抗摩擦自修復(fù)膜形成，阻止摩擦工件的直接接觸，降低摩擦、減少磨損。

      作為一種典型的硅酸鹽礦物，高嶺土已經(jīng)應(yīng)用于造紙、水泥、陶瓷原料、橡膠填料等行業(yè)。目前將其作為潤(rùn)滑添加劑方面的研究，前期多以與有機(jī)添加劑混合應(yīng)用或者處于微米級(jí)顆粒應(yīng)用為主。隨著納米材料技術(shù)的興起，納米高嶺土作為潤(rùn)滑添加劑性能、成本優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。

      二、納米高嶺土的抗摩擦機(jī)理

      當(dāng)潤(rùn)滑油中添加納米高嶺土?xí)r，在納米顆粒尺寸效應(yīng)和顆粒表面有機(jī)鏈的作用下粘附在摩擦副表面，并填充在摩擦副表面的溝壑和裂縫中，對(duì)摩擦副表面進(jìn)行有效修復(fù)；在持續(xù)、激烈的摩擦引起的瞬間高溫高壓環(huán)境和高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力作用下，高嶺土納米顆粒與摩擦副表面發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)；最后在摩擦副表面上生成一層或多層富含F(xiàn)e、Si、Al、C、O等元素化合物的動(dòng)態(tài)摩擦保護(hù)自修復(fù)膜，阻止摩擦副直接接觸，從而降低摩擦、減小磨損，提高摩擦副的抗摩擦性能。

      與一些片狀的固體潤(rùn)滑劑一樣（例如石墨、二硫化鉬等），納米高嶺土在摩擦過(guò)程中容易碎裂形成更下的薄片。隨著摩擦的持續(xù)，顆粒越來(lái)越小，是的高嶺土顆粒更容易填充在摩擦副表面的溝壑和裂縫中對(duì)摩擦表面進(jìn)行更為有效的修復(fù)。另外，隨著納米顆粒的破碎，顆粒薄片表面出現(xiàn)大量不飽和鍵，如Si-O、Si-O-Si等，不僅更有利于細(xì)小顆粒在摩擦面的粘附，也增大了O2的釋放能力，促進(jìn)摩擦副表面上摩擦化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，加快自修復(fù)膜的生成速度，從而改善摩擦副的抗摩擦性能。

      小結(jié)：我國(guó)擁有豐富的高嶺土資源，高嶺土礦產(chǎn)資源排名世界前列，已探明267處礦產(chǎn)地，探明儲(chǔ)量29.10億噸。由于我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源利用管理不夠完善，高嶺土加工行業(yè)同其它非礦資源行業(yè)一樣存在無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，眾多企業(yè)拼價(jià)格導(dǎo)致的資源貶值問(wèn)題很嚴(yán)重。如何尋求技術(shù)上的突破，將高嶺土資源運(yùn)用到高端領(lǐng)域，增加附加值是一個(gè)非常值得探討的課題。相信，納米高嶺土在潤(rùn)滑添加劑的應(yīng)用會(huì)成為這個(gè)大課題中的一項(xiàng)重要分支。當(dāng)前，我國(guó)在高嶺土加工設(shè)備、高嶺土改性技術(shù)等領(lǐng)域都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。高嶺土粉體物性檢測(cè)、化學(xué)分析檢測(cè)等高端儀器設(shè)備企業(yè)也日漸成長(zhǎng)。相信這些進(jìn)步都將為高嶺土深加工行業(yè)的發(fā)展提供有效的支持。

(粉體圈  作者：敬之)