摘要：綜述水熱法、化學(xué)沉淀法、溶膠凝膠法、激光輻照法等球形微納米顆粒添加劑的制備方法，分析金屬單質(zhì)、金屬氧化物、硫化物、碳化硅及其復(fù)合物等不同球形微納米顆粒作為潤滑油添加劑的減摩抗磨性能及其潤滑機(jī)理。提出球形微納米顆粒的有效潤滑機(jī)制主要是“微軸承效應(yīng)”、“拋光效應(yīng)”、“自修復(fù)效應(yīng)”以及在基體上形成潤滑的摩擦層；微納米球形顆粒作為潤滑油添加劑存在球形率低、易團(tuán)聚及復(fù)合顆粒在摩擦過程中的協(xié)同作用機(jī)理不清楚等問題。認(rèn)為發(fā)展綠色無污染，可工業(yè)化的潤滑油添加劑的制備方法，探索微納米球形顆粒的分散性及復(fù)合潤滑油添加劑在微觀尺度上的摩擦機(jī)理是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

　　引言

　　摩擦引起能量損耗，世界上約有?機(jī)械能被摩擦所消耗，而磨損是摩擦的結(jié)果，磨損使機(jī)械遭到破壞，導(dǎo)致零件失效甚至發(fā)生嚴(yán)重的機(jī)械故障。我國每年由于摩擦、磨損損失上萬億元，在全球面臨能源與環(huán)境嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的今天，研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的抗磨減摩機(jī)理，尋求節(jié)約能源的有效途徑都具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會價(jià)值。

　　實(shí)踐證明，潤滑是減小摩擦和磨損最有效的手段。液體潤滑劑因其較寬的黏度范圍，良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定的摩擦系數(shù)而被廣泛應(yīng)用、潤滑油是一種典型的液體潤滑劑，其工作原理是在接觸部件的表面形成一層油膜，把摩擦副分開，具有潤滑和減小摩擦磨損的作用。油膜在金屬機(jī)件運(yùn)動(dòng)時(shí)，極易被破壞而失去作用，因此我們常在潤滑油中加入添加劑來增強(qiáng)潤滑性能。傳統(tǒng)的添加劑多以單純改善潤滑油的性能來改善摩擦狀況且常含有S、P、Cl等元素造成金屬腐蝕和環(huán)境問題。隨著現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，對潤滑油添加劑提出了更高的要求。

　　近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)微納米粒子作為潤滑油添加劑能夠提高潤滑油的潤滑性、低溫流動(dòng)性和抗磨減摩性能。重要的是加入微納米顆粒的潤滑油在潤滑中不再是單純的處理油的潤滑性，而是在摩擦過程中通過改變2個(gè)摩擦副之間的摩擦狀態(tài)來改善潤滑效果，這在潤滑油添加劑的發(fā)展過程中具有重要意義。對于固體添加劑而言，球形無疑是最理性的形狀，可以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦到滾動(dòng)摩擦的轉(zhuǎn)變，從而最大程度地減小摩擦，減小表面磨損。本文中根據(jù)潤滑油添加劑種類和潤滑機(jī)理的不同，主要綜述了近年來球形微納米顆粒的制備方法及作為潤滑油添加劑的應(yīng)用，并歸納總結(jié)了主要的抗磨減摩機(jī)理。

　　1.球形微納米顆粒添加劑制備方法

　　球形微納米顆粒添加劑的制備方法有很多，傳統(tǒng)方法有水熱法、化學(xué)沉淀法、溶膠凝膠法，還有近年來新興的激光輻照法。不同的制備方法所制得的顆粒具有不同的結(jié)構(gòu)、組成和性能，因此作為潤滑油添加劑所表現(xiàn)的潤滑性能也各不相同。

　　1．1 水熱法

　　水熱法是通過特定的密閉壓力容器，以水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，對反應(yīng)體系加熱加壓，在一個(gè)相對高溫、高壓的環(huán)境中進(jìn)行水熱反應(yīng)，從而合成亞微米材料的一種方法。水熱法因合成粉末細(xì)、形貌可控而得到廣泛的應(yīng)用。Xie等采用水熱合成法，在堿性環(huán)境下成功將Zn+轉(zhuǎn)變成ZnO，實(shí)驗(yàn)表明，加入有機(jī)添加劑三乙醇胺(TEA)，并調(diào)節(jié)濃度可以控制氧化鋅顆粒的形貌，使其由細(xì)長的橢球形變?yōu)闇?zhǔn)球形。SEM顯示ZnO顆粒分散均勻，平均粒徑400 nm左右。水熱法在合成過程中容易引入添加劑等雜質(zhì)，使產(chǎn)物不純且需要高溫高壓的環(huán)境，對生產(chǎn)設(shè)備依賴性較強(qiáng)。

　　1．2 化學(xué)沉淀法

　　化學(xué)沉淀法是將適當(dāng)?shù)某恋韯┘尤氲胶饘匐x子的溶液中，形成難溶性鹽或氫氧化物等沉淀物，最后根據(jù)制備物質(zhì)的性質(zhì)對沉淀物進(jìn)行處理，最終得到微納米材料。Liu等用NaBH4在堿性溶液中還原Cu2+離子，制備了納米銅單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)探究了NaBH4濃度和反應(yīng)時(shí)間對銅納米粒子形成的影響。當(dāng)濃度不高和反應(yīng)時(shí)間較短時(shí)，因沉淀出的氫氧化物沒有被完全分解而使產(chǎn)物混有氫氧化銅和氧化銅雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)得到最佳條件為0.2 mol/L的Cu2+，溶液pH=12，溫度為313 K，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的明膠作為分散劑，滴加0．4 mol/L的NaBH4，滴速為50 mL/min。通過一系列實(shí)驗(yàn)研究了不同時(shí)間點(diǎn)的反應(yīng)過程。SEM和XRD分析顯示最終得到分散均勻的納米銅顆粒。雖然所用原料廉價(jià)，操作簡單，但球形度較低，實(shí)驗(yàn)不可控因素較多，易引入雜質(zhì)，使產(chǎn)物純度不高。

　　1． 3 溶膠－凝膠法

　　溶膠－凝膠法是將金屬的醇鹽或無機(jī)鹽進(jìn)行水解，縮合化學(xué)反應(yīng)形成溶膠或經(jīng)解凝形成溶膠，然后使溶質(zhì)集合膠化，最后經(jīng)過干燥，燒結(jié)固化得到納米微粒。與其他方法相比，溶膠－凝膠法具有較低的溫度，易于均勻定量地?fù)饺胍恍┪⒘吭?，?shí)現(xiàn)分子水平上的均勻摻雜。Chen等用溶膠－凝膠法成功制備了ZnO－Al2O3復(fù)合納米粒子，利用前驅(qū)體ZnCl2和AlCl3不斷磁力攪拌，然后在140℃的高壓釜中保持10 h，通過調(diào)節(jié)ZnCl2和AlCl3的物質(zhì)的量比，得到不同元素含量的ZnO－Al2O3復(fù)合納米顆粒，并調(diào)整ZnCl2和AlCl3的用量，制備得到了純ZnO和Al2O3。雖然這種方法具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但通常整個(gè)溶膠－凝膠過程需要數(shù)天或數(shù)周時(shí)間，反應(yīng)周期長，生產(chǎn)效率低。

　　1． 4 激光輻照法

　　激光輻照法是納米或亞微米尺度下材料生長領(lǐng)域的一個(gè)新發(fā)展，可產(chǎn)生超高溫(約104 K)和超高壓(約106 Pa)等極端非平衡條件。脈沖激光輻照產(chǎn)生的瞬間等離子體可在周圍液體環(huán)境中猝滅，獲得結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新材料。Wang等利用激光輻照整形技術(shù)，成功制備了ZnO、WO3、Cu、Fe等球形顆粒，利用周圍溶液的冷卻作用下和自身表面張力作用下，使得瞬間吸收激光發(fā)射的高能量而熔化的原始顆粒轉(zhuǎn)變成完美的球形。SEM表征發(fā)現(xiàn)顆粒球形度高，分散均勻，粒徑統(tǒng)一。這是一種綠色、簡單、低成本、快速的制備方法，通過控制激光輻照能量密度和時(shí)間來精確控制顆粒形態(tài)和尺寸。

　　2. 不同球形微納米顆粒潤滑油添加劑

　　2．1 金屬單質(zhì)及其復(fù)合物

　　微納米金屬顆粒由于具有低熔點(diǎn)、低剪切、高延展性及良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，作為潤滑油添加劑表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗磨減摩和自修復(fù)能力。Yu等用化學(xué)還原法制備了納米銅顆粒，并對其表面進(jìn)行了修飾，得到了平均粒徑為20 nm的銅顆粒。將銅顆粒均勻分散到礦物油SN 650中，測試其對1045鋼的潤滑性。結(jié)果表明，當(dāng)銅納米顆粒添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．6%和1%時(shí)，摩擦系數(shù)分別減小了26．9%和18．3%，磨斑直徑減小了57．2%和67．4%，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能。測試結(jié)束后對摩擦表面進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)在摩擦表面形成了厚度為5μm的摩擦膜，并對摩擦表面的截面進(jìn)行能譜分析，證明這層摩擦薄膜不僅含有Cu元素還含有少量的Fe元素。這說明在摩擦過程中，摩擦表面局部過熱，使銅顆粒融化，通過剪切運(yùn)動(dòng)與基體的磨屑一起涂抹在磨損表面?；谝陨系贸黾{米銅顆粒的潤滑機(jī)理，首先摩擦過程中，納米銅顆粒產(chǎn)生靜電吸附，吸附并沉積在摩擦表面。其次由于納米銅顆粒的低熔點(diǎn)，在摩擦過程中熔化并與基體的磨屑一起焊接在磨損表面，最終形成含有少量鐵的金屬銅膜，該薄膜與基體結(jié)合良好且硬度較低，具有良好的潤滑性能。

　　Padgurskas等運(yùn)用反相乳液法，制備了Fe、Co、Cu及其復(fù)合物，用四球摩擦試驗(yàn)機(jī)測試了納米顆粒分散在礦物油SAE10中對100Cr6軸承鋼的潤滑性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對于添加單一的納米顆粒Fe、Co、Cu作為添加劑，銅的減摩效果最優(yōu)。當(dāng)兩兩任意組合的復(fù)合物中，摻加Cu納米顆粒Co+Cu和Fe+Cu的復(fù)合物減摩抗磨效果最好，且表現(xiàn)出協(xié)同作用。用SEM、EDS對摩擦表面進(jìn)行分析總結(jié)了金屬納米顆粒作為潤滑油添加劑的潤滑機(jī)制。第1種機(jī)制是由于納米顆粒的加入，使得滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，且納米顆粒最終沉積在摩擦表面的凹槽處，這在添加單純一種納米顆粒時(shí)表現(xiàn)出來。第2種機(jī)制是當(dāng)接觸點(diǎn)的壓力和溫度足夠高時(shí)，Cu納米顆粒與摩擦表面發(fā)生靜電附著，形成超薄保護(hù)膜。通過對磨痕區(qū)域銅殘留量的準(zhǔn)確測定，證實(shí)了銅膜形成的機(jī)理。這種超薄的銅膜在硬基體上起軟表面膜的作用，使摩擦副表面平整光滑，降低了摩擦磨損。這一點(diǎn)與Yu等的研究結(jié)果是一致的。

　　2.2 金屬氧化物及其復(fù)合物

　　金屬氧化物容易制備且存在較為穩(wěn)定，在邊界潤滑條件下更容易在摩擦表面形成穩(wěn)定的邊界潤滑膜，而被廣泛應(yīng)用?

　　宋小云以水熱合成法制備了ZnO顆粒，并用表面活性劑油酸鈉，在ZnO生長過程中進(jìn)行晶形調(diào)控，成功制備出近球形形貌的ZnO顆粒，平均粒徑為95 nm。實(shí)驗(yàn)表明用油酸對顆粒進(jìn)行表面改性，可提高其油溶性及在油中的分散穩(wěn)定性。用四球摩擦實(shí)驗(yàn)和止推圈實(shí)驗(yàn)分別測試了點(diǎn)接觸和面接觸的摩擦學(xué)性能。探討了ZnO不同添加濃度下，摩擦系數(shù)與磨斑直徑的變化規(guī)律。結(jié)果表明，加入不同濃度的ZnO納米顆粒作為添加劑的潤滑油所測得的摩擦系數(shù)相比空白實(shí)驗(yàn)都有不同程度的減小，當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1%時(shí)，納米ZnO作為添加劑摩擦系數(shù)達(dá)到最小，降幅達(dá)28%，減摩效果最優(yōu)(如圖1所示)。

圖1 原油中添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 ZnO 顆粒的平均摩擦系數(shù)變化曲線圖

　　納米ZnO作為添加劑時(shí)磨斑直徑的減小幅度并不大，甚至含量較大時(shí)(如1%)磨斑直徑反而增大。以上的分析說明ZnO的抗磨效果并不顯著。綜上ZnO納米顆粒作為潤滑油添加劑具有一定的減摩特性，其潤滑機(jī)理是“微軸承效應(yīng)”(如圖2所示)。也就是說，由于尺寸較小和球形形貌，納米ZnO顆粒在摩擦過程中可快速進(jìn)入2個(gè)摩擦副之間，并在摩擦過程中將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而降低摩擦系數(shù)，提高潤滑油的減摩性能。

圖 2 微軸承潤滑機(jī)理示意圖

　　Song等采用溶劑熱法制備了單分散球形ZnAl2O4納米顆粒，并在環(huán)己醇溶液中用油酸對其進(jìn)行了改性。改性后的納米顆粒幾乎是單分散的，并且可以穩(wěn)定分散在潤滑油中。通過四球摩擦試驗(yàn)機(jī)，對納米ZnAl2O4顆粒作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了測試，并對ZnO和Al2O3納米顆粒作為潤滑油添加劑進(jìn)行了對比試驗(yàn)。結(jié)果表明，納米復(fù)合物ZnAl2O4比納米ZnO和納米Al2O3具有更好的摩擦學(xué)性能。納米ZnAl2O4顆粒作為添加劑其摩擦系數(shù)降幅為33．4%，磨斑直徑降幅為31．2%，具有良好的抗磨減摩性能。用SEM和EDS對摩擦表面分析，發(fā)現(xiàn)純潤滑油進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)的的表面粗糙，磨損較為嚴(yán)重。含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1%的ZnAl2O4添加劑的摩擦表面較為光滑且劃痕較小。EDS能譜圖發(fā)現(xiàn)了Zn、Al元素的存在。通過以上分析得出復(fù)合ZnAl2O4納米顆粒的抗摩擦和抗磨損機(jī)理。首先是納米顆粒的微軸承效應(yīng);其次，根據(jù)沉積機(jī)理，納米顆粒沉積在凹面的不均勻摩擦表面，填補(bǔ)和修復(fù)磨損的零件以達(dá)到自修復(fù)作用。

　　Hu等利用液相激光輻照技術(shù)，將不規(guī)則形狀的ZnO、TiO2、CuO成功轉(zhuǎn)變成完美的球形。經(jīng)SEM和激光粒度儀分析發(fā)現(xiàn)，顆粒均勻分散，粒徑分布集中，粒徑大小為亞微米級別(如圖3)。

圖 3 激光輻照前后顆粒的 SEM 圖像

　　實(shí)驗(yàn)對比了原始顆粒與球形顆粒作為添加劑的減摩效果，發(fā)現(xiàn)加入球形氧化物作為添加劑時(shí)，摩擦系數(shù)降幅非常明顯。當(dāng)ZnO、TiO2、CuO添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1%、0．2%、0．25%時(shí)，摩擦系數(shù)相比于原油分別下降了62%、38%和71%，這是原始不規(guī)則氧化物顆粒不可能達(dá)到的減摩效果。其原因主要是這種完美的球形形狀最大可能將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。其次，良好的分散性是潤滑油使用的前提，與其它形狀相比，球形狀的表面能最低，可以有效地減少顆粒的團(tuán)聚，使其均勻分散在基礎(chǔ)油中。SEM圖像發(fā)現(xiàn)在摩擦表面凹槽中夾雜著亞微米顆粒，利用EDX能譜證明了顆粒為添加的亞微米氧化物。綜上所述，這種球形氧化物的減摩機(jī)制主要源于滾動(dòng)效應(yīng)和沉積機(jī)理。之后，Song等用相同的方法，成功將Fe2O3立方顆粒轉(zhuǎn)變成球形顆粒，并分散到油中測試了摩擦性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．07%時(shí)，這種球形顆粒平均摩擦系數(shù)降低了約38%。通過SEM、EDS分析證明球形Fe2O3顆?？梢愿纳苹A(chǔ)油的潤滑性能以及類似的潤滑機(jī)理。

　　2.3 硫化物及其復(fù)合物

　　大量實(shí)驗(yàn)表明，硫化物作為潤滑油添加劑，同樣具有良好的抗磨減摩性能。硫化物具有層狀結(jié)構(gòu)因此易發(fā)生滑動(dòng)且易剝離，耐磨性好，吸附能力強(qiáng)，具有良好的抗摩擦磨損性能。

　　Luo等利用激光輻照法成功的將片狀MoS2轉(zhuǎn)變成無機(jī)類富勒烯納米球。透射電鏡觀察表明，MoS2納米球邊緣部分化學(xué)鍵的閉合使其具有近似封閉的籠狀結(jié)構(gòu)，從而具有穩(wěn)定的富勒烯結(jié)構(gòu)，不易發(fā)生團(tuán)聚。將片狀的MoS2與激光輻照后MoS2納米球分散到石蠟油中，進(jìn)行了摩擦實(shí)驗(yàn)和極壓實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，MoS2的2種結(jié)構(gòu)作為潤滑油添加劑都具有抗磨減摩性能，球形的硫化鉬具有更好的抗磨減摩效果(如圖4所示)。

圖4 原油和在原油中添加不同形貌的 MoS2 添加劑的平均摩擦系數(shù)變化曲線圖

　　在最佳添加量時(shí)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0．2%)與原石蠟油相比，摩擦系數(shù)降幅高達(dá)47%。在極壓實(shí)驗(yàn)中(如圖5所示)，加入片狀MoS2的潤滑油中，最高負(fù)載為700 N，而加入球形硫化鉬的潤滑油中，加載壓力直到1 900 N，實(shí)驗(yàn)才停止，可以看出，MoS2納米球具有杰出的極壓性能(＞2．24 GPa)。對摩擦表面進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)了從類富勒烯MoS2顆粒上脫落的納米薄片。說明在摩擦過程中，納米MoS2顆粒進(jìn)入兩接觸面的摩擦區(qū)域，在摩擦的過程中球形MoS2表面產(chǎn)生脫落層，逐漸轉(zhuǎn)移到接觸鋼表面，并與潤滑油的協(xié)同作用下形成較厚的摩擦膜，達(dá)到了良好的潤滑效果。無機(jī)類富勒烯MoS2顆粒良好的抗磨減摩性能得益于它的球形形狀以及球體邊緣部分化學(xué)鍵閉合所產(chǎn)生的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，減小了它的化學(xué)活性;而片狀的二硫化鉬由于高的化學(xué)活性使其易于團(tuán)聚且容易氧化，阻礙了它潤滑性能。

圖 5 2 種 MoS2 在壓力攀爬實(shí)驗(yàn)中

　　Luo等之后又用相同的方法將MoS2與石墨烯復(fù)合，成功將球狀的MoS2嵌入到石墨烯片層之間。掃描電鏡分析(如圖6所示)發(fā)現(xiàn)，這種MoS2不是簡單地附著在石墨烯片上，而是被石墨烯層包覆，使球形MoS2納米顆粒固定在石墨烯片上，將L－rGO－MoS2這種復(fù)合物添加到潤滑油中，用四球摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了摩擦實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與原油相比，摩擦系數(shù)降幅25%，磨斑直徑降幅58%，且優(yōu)于單純的MoS2納米顆粒和單純的石墨烯作為潤滑油添加劑。這種L－rGO－MoS2復(fù)合物添加劑優(yōu)異的潤滑效果得益于MoS2的球形形貌及石墨烯較高的機(jī)械強(qiáng)度和自潤滑性能，以及兩者形成的獨(dú)特的松散疊層結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定分散在原油中，且在高溫下不易氧化的優(yōu)點(diǎn)，為潤滑油添加劑的制備提出了新的思路。

圖 6 L－rGO － MoS2 復(fù)合結(jié)構(gòu)的 SEM 和 EDS 元素分析圖像

　　2.4 SiC潤滑油添加劑

　　SiC由于具有硬度高、耐磨性和耐腐蝕性好，作為潤滑油添加劑表現(xiàn)出良好的抗磨減摩和抗氧化性。

　　Luo等利用激光法成功制備了石墨烯包覆的SiC球形顆粒，并將這種復(fù)合物SiC@G與原始SiC顆粒加入到PAO4油中，用四球摩擦試驗(yàn)機(jī)探索了其摩擦性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)SiC顆粒和復(fù)合物SiC@G顆粒均起到了抗磨減摩的效果，但加入復(fù)合物SiC@G顆粒的摩擦系數(shù)更加穩(wěn)定，降幅明顯，磨損率更小。這是由于原始SiC顆粒形狀不規(guī)則且具有較高的硬度，極易破壞摩擦副表面而產(chǎn)生大量的磨屑，最終導(dǎo)致摩擦的不穩(wěn)定。復(fù)合物SiC@G顆粒由于具有近乎球形的超硬SiC內(nèi)核和柔性石墨烯外殼的特殊結(jié)構(gòu)，使其在摩擦過程中更加平穩(wěn)，且潤滑性更好。這種優(yōu)異的摩擦學(xué)性能歸因于滑動(dòng)變滾動(dòng)的摩擦機(jī)制以及復(fù)合添加劑的協(xié)同作用在摩擦表面形成一層潤滑膜。

　　結(jié)論

　　1、球形微納米顆粒的制備及作為潤滑油添加劑的潤滑機(jī)理。首先，加入微顆粒的第1個(gè)有效地潤滑機(jī)制是將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，也就是微軸承效應(yīng)，有效地減小了摩擦磨損。在這個(gè)潤滑機(jī)制中，球形微納米顆粒具有最大的優(yōu)勢，而我們發(fā)現(xiàn)在眾多的球形顆粒的制備方法中，激光輻照法簡單有效，成球率最高。第二，有些添加劑如金屬氧化物，某些碳化物(如SiC)，由于具有較高的硬度和較好的耐磨性，在摩擦的過程中可以對摩擦表面進(jìn)行拋光，減小了摩擦副的表面粗糙度。第三，納米和亞微米顆粒由于較小的尺寸可以沉積到摩擦表面不均勻的凹坑處，以填補(bǔ)和修復(fù)磨損的零件。第四，有些固體顆粒如金屬Cu，由于較低的熔點(diǎn)和較小的剪切力，在摩擦的過程中能與基體發(fā)生焊接反應(yīng)，在摩擦副表面形成一層與基體緊密結(jié)合的摩擦層，具有良好的潤滑性能。然而還有些微顆粒，由于本身具有層狀結(jié)構(gòu)，在摩擦的過程中通過層與層的相互滑動(dòng)來減少摩擦，同樣具有良好的潤滑性能。綜上，優(yōu)異的潤滑性能可歸因于添加劑本身的特殊結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和在摩擦過程中與摩擦基體的協(xié)同作用。

　　2、微納米球形顆粒作為潤滑油添加劑可以有效地提高潤滑油的抗磨減摩性能，但仍然存在微納米顆粒球形率低、易團(tuán)聚和在油中分散性差的問題。

　　3、微納米顆粒的分散性可以通過引入表面活性劑來改善，但加入活性劑后對摩擦性能的影響少有研究且作用機(jī)理尚不明確。

　　4、添加復(fù)合微納米顆粒作為添加劑較單一顆粒的潤滑效果更好，但復(fù)合顆粒制備方法復(fù)雜及2種或多種顆粒在摩擦過程中的協(xié)同作用機(jī)理并不清楚。

　　5、發(fā)展綠色無污染，可工業(yè)化的潤滑油添加劑的制備方法，探索微納米球形顆粒的分散性及復(fù)合潤滑油添加劑在微觀尺度上的摩擦機(jī)理是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。