蛇紋石粉體作為機械摩擦副磨損表面自修復添加劑的研究

張樹華，劉 巖，唐詩洋，李 健

（黑龍江省能源環境研究院，黑龍江 哈爾濱 150027）

當今世界上，磨損、腐蝕、斷裂已成為使機械零件失效的3大主要原因。據統計，全世界有三分之一的能源消耗在摩擦磨損上，造成巨大的經濟損失。我國每年大約有80%的機械零件失效是由于磨損造成的，直接損失2萬多億元。

人們廣泛采用潤滑的方式來克服摩擦磨損。近年來，越來越多的研究者們熱衷于潤滑添加劑的研究。目前，以蛇紋石粉體為主要原料的機械摩擦副磨損表面自修復添加劑受到了人們的廣泛關注，該添加劑能夠直接對運行中磨損的機械零件進行原位自修復，在表面形成保護膜，延長機械使用壽命，節約能源，降低經濟損失。它將對我國建設可持續發展的資源節約型和環境友好型社會發揮重要的作用。

1 機械摩擦副磨損表面自修復添加劑簡介

1.1 蛇紋石粉體

機械摩擦副磨損表面自修復添加劑的主要原料為蛇紋石，它是硅酸鹽礦物的總稱，分子式為（Mg6（Si4O10）（OH）8），主要含有羥基硅酸鎂化學成分，其結構為八面體層與六方網狀層按1∶1結合構成的單元層狀，其中[SiO4]四面體構成了六方網狀層，而八面體層結構來自蛇紋石中的氫氧鎂石[1]。通過研究發現，蛇紋石在球磨機中粉碎時，強力的機械力會使蛇紋石層狀結構中的八面體層與六方網狀層發生斷裂，存在于八面體層氫氧鎂石中的羥基會大量暴露出來[2]，O-Si-O、Si-O-Si、鎂鍵、羥基、氫鍵等不飽和鍵出現在斷裂面上。由于不飽和鍵存在極大的活性，使得蛇紋石粉體也具有很高的化學活性。……