文 献 综 述

摘要

目前纳米自修复润滑油脂中采用的蛇纹石均是采用天然蛇纹石机械球磨法进行制备，制备出的粉体难以完全达到纳米量级且粒度分布宽，在润滑油中的分散稳定性差，限制了其大规模推广应用和摩擦学性能的进一步提高。如能用液相法制备出分散稳定性非常好的纳米蛇纹石粉体，在不干燥的情况下就直接用它来调制纳米自修复抗燃液压液意义重大。本文介绍了纳米蛇纹石的水热法合成，进一步研究分析蛇纹石粉体分散稳定性。

关键词：纳米材料，蛇纹石粉体，水热合成法，分散稳定性，自修复剂

0 前言

随着纳米技术的发展，人们逐渐认识到自然界有多种不同形式的纳米尺度的天然矿物质一纳米矿物。包括纳米通道结构矿物（如纤蛇纹石、埃洛石，坡缕石、海泡石、沸石等）、纳米层状单元体组装结构（如石墨，辉矿、蒙卓石、睡石及部分间层矿物）和天然纳米相复合结构（如条纹长石或晕长石等）。纳米矿物独特的结构使其在纳米材料制备、纳米组装、纳米反应器、催化、复合材料、电子器件等领域有要的应用前景。也逐渐引起了国内外一些学者的兴趣[1]。目前，纳米微粒作为润滑添加剂的研究方兴未艾，开发的添加品种也扩大到无机纳米粉体、纳米无机盐、纳米氢氧化物及氧化物等种类型。文献[2-4]表明：多种无机纳米微粒作为润滑油添加剂可以起到减摩抗磨和抗极压作用。蛇纹石矿物(晶体结构化学式为Mg6[Si4O10](OH)8)是具有层状结构的含水镁硅酸盐，由于其膨胀数与黑色金属相近且摩擦系数极低，[5]该材料加至润滑油中，在摩擦能作用下形成的修复膜不易脱落，有利于摩擦副抗磨、减摩性能的提高。目前纳米自修复润滑油脂中采用的蛇纹石均是采用天然蛇纹石机械球磨法进行制备，制备出的粉体难以完全达到纳米量级且粒度分布宽，在润滑油中的分散稳定性差，限制了其大规模推广应用和摩擦学性能的进一步提高。如能用液相法制备出分散稳定性非常好的纳米蛇纹石粉体，在不干燥的情况下就直接用它来调制纳米自修复抗燃液压液意义重大。

1.蛇纹石结构及性质

蛇纹石是含羟基的镁硅酸盐矿物，化学组成为Mg₆[Si₄]O₁₀，其中MgO43.6%，SiO₂43.3%，H₂O13.1%，天然蛇纹石常含铝、铁、镍、钴等。蛇纹石属1：1型三八面体层状硅酸盐，它的理想晶体结构可以描述为每一结构单元层由一硅氧四面体片通过活性氧与一层”氢氧镁石”八面体片连结而成，并无任何扭曲^[6]。

蛇纹石形成过程中，由于沿结构层方向四面体片和八面体片的轴长(a、b 轴)不等，氢氧镁石层为5.4 nm#215;0.93nm，硅氧四面体层为5.0 nm#215;0.87 nm，导致两者失配。这种失配可通过三种方式来调整:(1)在八面体片中以较小半径的Al3 、Fe3 等替代较大半径的Mg2 ，在四面体片中以较大半径的Al3 、Fe3 替代较小半径的Si4 ；(2)使八面四面体片变形；(3)采取四面体片在内、八面体片在外的结构单元层卷。这三种方式的存在，决定了蛇纹石有叶蛇纹石、利蛇纹石和纤蛇纹等多种。

利蛇纹石：结构层呈平板状，为单斜晶系。