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本研究以天然凹凸棒石黏土为主要研究原料,通过物理、化学等方法对其进行改性,并研究凹凸棒石黏土作为润滑油添加剂的摩擦学性能,主要内容包括:原料特征、提纯、物相分析、活化与层间离子交换、表面改性和摩擦学实验。实验用凹凸棒石黏土原料有红色和黄色两种。前者凹凸棒石含量25～35%,石英含量40～55%,长石矿物含量低于25%;后者凹凸棒石含量25～40%,白云石含量25～40%,长石和石英等矿物含量低于35%。使用焦磷酸钠对凹凸棒石黏土原矿进行了湿法提纯。X射线粉晶衍射和化学全分析结果表明,有效降低了长石、白云石、石英的含量。激光粒度仪测得结果表明红色样品粒度d(0.5)=0.191um;黄色样品粒度d(0.5)=0.220um。扫描电镜结果显示其呈棒状短纤维束,直径约20nm、长度0.5～1.5um。N2吸附—脱附法测量样品孔径分布和比表面积,红色提纯凹凸棒石黏土孔体积0.4478mL/g,比表面积(BET)121.13m2/g;黄色样品为0.4813mL/g和121.59m2/g。利用1mol/L盐酸、NaCl、LiCl对样品活化后用NiCl2和LaCl3进行层间改性,优化实验条件为1mol/L盐溶液,反应温度85℃,搅拌时间1小时。利用表面改性剂司班60对凹凸棒石黏土粉体进行表面改性,用活化指数、环己烷中的沉降时间和浊度计法评价了表面改性效果。确定了水基和油基改性的优化工艺条件。水基改性的优化条件为:司班60用量为改性粉体质量4%,改性温度80℃,改性时间40min。油基改性优化条件为:改性剂与粉体质量比例1:1,改性温度80℃,改性时间20min。摩擦学实验表明,红色凹凸棒石黏土微粒作为润滑油添加剂具有良好的抗磨减摩性能。在添加了改性凹凸棒石黏土粉体后,摩擦系数、摩擦副表面温度、齿轮机功耗、噪声和磨斑直径分别降低68%,23%,9%,8.3%和36.29%。