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本论文综述了纳米碳酸钙的研究进展,得到了本文的选题依据。在此基础上,开展了纳米碳酸钙的可控制备、表面改性和摩擦学性能研究,主要研究内容和结论如下:
1.通过碳化法和溶剂热法制备了不同形貌、晶型的纳米碳酸钙,考察了晶型控制剂十二烷基硫醇接枝聚甲基丙烯酸和羟基乙叉二膦酸对产物形貌和晶型的影响,同时分析了其生长机理。
2.采用微波辅助法,在乙二醇/水反应体系中,成功制备了多种不同形貌和晶型的纳米碳酸钙,如:菱形方解石、捆束状文石和椭圆形、纺锤形和类球形球霰石。考察了反应时间、乙二醇与水的比例、微波加热功率、不同钙源和碳源、加热方式对产物的影响。初步探讨了类球形球霰石纳米碳酸钙的生长机理。
3.以月桂酸和油酸为表面改性剂,分别采用碳化法和复分解法原位合成了立方状、链状和穗状疏水性纳米碳酸钙。考察了反应条件对产物形貌和表面性质的影响,同时分析了实现纳米碳酸钙表面改性的机理。
4.以碳化法制备的平均粒径为45 nm左右的方解石纳米碳酸钙作为锂基脂添加剂,通过四球试验机研究了其摩擦磨损性能。结果发现纳米碳酸钙可以显著改善基础脂的减摩、抗磨以及承载能力,其作用机制可能是在摩擦表面纳米碳酸钙发生沉积和摩擦化学反应,形成了一层具有良好摩擦学性能的边界润滑保护膜。