一种配体稳定羰基钴簇合物的摩擦学行为研究-摩擦学学报.PDF

第 22 卷 　第 1 期 摩 擦 学 学 报 Vol 22 , 　No 1 2002 年 1 月 TR IBOL O GY J an , 2002 一种配体稳定羰基钴簇合物的摩擦学行为研究 王晓波 ,阎逢元 ,刘维民 ,齐尚奎 ( 中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室 ,甘肃 兰州 　730000) 摘要 :考察了一种配体稳定的羰基钴簇合物 ———六羰基 [ μ ( η η) - 2 ,3 - :2 ,3 - - 4 - 二乙胺基 - 1 - 羟基 - 2 - 丙 炔]二钴在润滑油中的摩擦学行为 ,用四球摩擦磨损试验机考察了其对液体石蜡摩擦学性能的影响 ,用扫描电子显 微镜 、X 射线能量损失谱和 X 射线光电子能谱观察分析了磨损表面形貌 、元素分布及典型元素的化学状态. 结果表 明:该化合物作为润滑油添加剂在极低的添加量时即表现出优异的抗磨性能 ;钴元素在摩擦过程中以扩散沉积的 形式富集于摩擦表面并起到表面强化作用 ,这可能是其具有优异抗磨作用的主要原因. 关键词 :羰基钴簇合物 ;润滑油添加剂 ;摩擦学行为 中图分类号 :O627 . 8 　　　　　　　　文献标识码 :A 文章编号 :1004 - 0595 (2002) 0 1 - 0028 - 04 　　近年来 ,在纳米材料学蓬勃发展的影响下 ,众多 反应 ,制得前体炔 ,然后在氮气保护下使八羰基二钴 学者针对纳米微粒润滑油添加剂的摩擦学特性开展 与前体炔在正己烷中反应 , 即得到产物六羰基[μ - 了广泛的研究[ 1～8 ] . 业 已发现 ,纳米微粒与通常固 ( η η) 2 ,3 - :2 ,3 - - 4 - 二乙胺基 - 1 - 羟基 - 2 - 丙 ( ( ) ) 体颗粒润滑油添加剂相比可具有更好的分散性及许 炔]二钴 以下简称化合物 Co 0 . 产物的结构如 多独特的摩擦学特性. 就众多制备纳米微粒的方法 下 : 而言 ,利用羰基金属化合物热分解制备 Fe 、Co 和 Ni 等金属纳米颗粒简便易行[9～11 ] . 我们设想 ,通过合 成此类化合物并将其直接溶于润滑油中 ,可使其在 摩擦过程中的机械能活化作用下发生类似分解反 应 ,从而原位形成金属的原子团簇 ,进而达到改善摩 擦学特性的目的. 由于羰基金属化合物可溶解于润 滑油中 ,因此具有 良好的分散稳定性 ; 与此同时 ,新 溶解性试验表明此化合物易溶于液体石蜡 ; 热分析 生的原子团簇具有很高的活性 ,更易同摩擦表面发 结果表明其在氮气中的分解温度高于 130 ℃,分解 生作用 ,从而为获得优异的摩擦学性能提供了条件. 产物主要为金属钴. 基于以上分析 ,我们选择制备了一种配体配位稳定 1 . 2 　摩擦磨损试验 μ ( η η) 在济南试验机厂生产的 MR S - 1J 型四球长时 的金属化合物 ———六羰基[ - 2 ,3 - :2 ,3 - - 4 - 二乙胺基 - 1 - 羟基 - 2