具有封装（双）金属纳米晶体的混合碳纳米球作为抗磨损和减少摩擦的润滑剂添加剂

具有封装（双）金属纳米晶体的混合碳纳米球作为抗磨损和减少摩擦的润滑剂添加剂

        设备的运行伴随着一定的摩擦和磨损。长时间的摩擦会大大降低设备的可靠性、耐用性和能源利用效率。使用包括极压抗磨添加剂的润滑剂是解决这一问题的有效策略。润滑油中大量的极性分子可以在摩擦副表面形成吸附膜，有效保护机械装置。然而，开发更高性能的润滑剂仍然是研究人员面临的挑战。众所周知，纳米材料位于原子团簇和宏观物体之间的过渡区，表现出独特的光学、电学、热学、化学或机械特性。与传统添加剂相比，具有适当尺寸的纳米材料可以作为基础油中的添加剂，在各种条件下表现出优异的抗磨减摩性能。此外，还发展了纳米材料改善润滑性能的理论，即微滚动轴承效应、摩擦保护膜效应以及修复和抛光效应。因此，大量的纳米材料被用作极压添加剂、抗磨添加剂、摩擦改进剂等，以提高基础油的摩擦学性能。

        西北工业大学叶谦教授研究团队通过一锅多米诺骨牌驱动合成和后碳化相结合的方法，成功制备了具有包封超细双金属纳米晶体的新型核壳有机-无机杂化碳纳米球。通过将金属封装在有机-无机杂化碳纳米球中，可以保留金属的优异特性，如高强度和导热性，并改善金属在油中的不良分散性。由于碳壳的亲脂性有机相，嵌入氮掺杂碳纳米球（V/W@NCNs）中的钒和钨纳米晶体表现出显著的油分散性。值得注意的是，与基础油相比，所获得的V/W@NCNs显示出更好的摩擦学性能，例如1250N的更高的极限压力、约0.09的更低摩擦系数和91.5%的磨损体积的显著减少，这归因于在摩擦过程中通过机械沉积以及物理和摩擦化学反应在摩擦副表面形成的坚固的保护膜。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.3c17100