劉繼威 ， 李慶達(dá) ， 周桂霞 ， 隋 新 ， 趙勝雪

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江三維潤滑油科技有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

改革開放以來，我國機(jī)械行業(yè)得到迅猛發(fā)展，解決機(jī)械摩擦磨損迫在眉睫[1-5]。 解決摩擦磨損主要方法之一就是添加潤滑油，潤滑油由基礎(chǔ)油和潤滑油添加劑組成[6-9]。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局顯示，2019 年基礎(chǔ)油總產(chǎn)能達(dá)到1 995萬噸，新增總產(chǎn)能478 萬噸[10-14]。 新型潤滑油添加劑發(fā)展迅猛， 針對(duì)于新型潤滑油中的納米潤滑油添加劑的特殊減磨抗磨作用機(jī)理，在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用意義深遠(yuǎn)[15]。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械潤滑油的作用

在農(nóng)業(yè)機(jī)械工作過程中潤滑油有著不可或缺的作用，主要體現(xiàn)在：1）潤滑作用。 農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作過程中摩擦磨損嚴(yán)重，潤滑油的黏度特性可以有效減小摩擦磨損，提高工作效率。2）防銹密封。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)加入潤滑油可以避免金屬表面與空氣接觸，起到潤滑密封的作用。 3）冷卻清潔。 潤滑油具有一定的流動(dòng)性，可以帶走機(jī)械表面的灰塵雜質(zhì)，并且可以吸收摩擦生成的熱量起到冷卻清潔作用。4）緩和沖擊。 潤滑油油膜的存在可以避免摩擦副表面金屬直接接觸，起到緩和沖擊作用，延長機(jī)械使用壽命[16-18]。通過潤滑油實(shí)際應(yīng)用可以看出， 品質(zhì)優(yōu)異的潤滑油可以有效減小摩擦磨損，延長機(jī)械使用壽命，對(duì)于提高農(nóng)業(yè)機(jī)械工作效率起重要作用。

2 納米添加劑與農(nóng)業(yè)機(jī)械

2.1 納米潤滑油添加劑的作用機(jī)理

納米材料作為潤滑油添加劑其作用機(jī)理主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：1）大多數(shù)納米微粒表面形態(tài)為球形態(tài)，相比于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦副表面的滑動(dòng)摩擦，球型的納米材料產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦摩擦系數(shù)小，產(chǎn)生的磨痕直徑小，能夠有效提高潤滑性能；2）在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，金屬接觸面局部溫度升高，具有低熔點(diǎn)特性的納米材料會(huì)處于熔化或者半熔化狀態(tài)， 從而在金屬表面形成一層具有納米效應(yīng)的納米薄膜，相比于其他表面膜，納米薄膜韌性強(qiáng)，抗彎曲性能優(yōu)異；3）納米粒子具有特殊的納米效應(yīng)，納米粒子性質(zhì)的變化可以使納米粒子在機(jī)械運(yùn)作過程中填補(bǔ)金屬表面的磨痕，修復(fù)金屬表面損傷部分[19-21]。

2.2 納米潤滑油添加劑在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用

相比于工業(yè)機(jī)械、汽車等其他機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械在生產(chǎn)實(shí)踐中處于兩大極端工作環(huán)境，在春種秋收中處于超負(fù)荷工作，在超負(fù)荷工作條件下，會(huì)導(dǎo)致潤滑油黏度潤滑失效，這時(shí)納米潤滑油添加劑相比于其他添加劑的優(yōu)勢(shì)明顯[22-25]。超負(fù)荷工作時(shí)摩擦副表面局部溫度升高，熔化、半熔化或燒結(jié)狀態(tài)的納米微粒會(huì)在摩擦副表面形成納米薄膜，防止摩擦副直接接觸。 并且形成的納米薄膜具有熔點(diǎn)低、剪切性能好的特點(diǎn)，在熔化或半熔化狀態(tài)會(huì)修復(fù)機(jī)械工作時(shí)產(chǎn)生的損傷，減小摩擦系數(shù)，增加潤滑性能[26-28]。

農(nóng)業(yè)機(jī)械在生產(chǎn)實(shí)踐中的另一大極端是除春種秋收外處于長期停放狀態(tài)。 在長期停放過程中普通潤滑油由于長期機(jī)械運(yùn)作會(huì)導(dǎo)致失效，而添加納米添加劑的潤滑油可避免長期停放后再啟動(dòng)的機(jī)械干摩擦狀態(tài)。 經(jīng)過表面修飾的納米粒子加入到基礎(chǔ)油后有良好的穩(wěn)定性和分散性，并且表面性能優(yōu)異化學(xué)活性高，能夠在接觸面發(fā)生沉降[29-30]。 在無潤滑油潤滑時(shí)，納米薄膜仍然可以附著在金屬表面，可以使?jié)L動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，因此在這種情況下納米添加劑仍然可以有效地降低摩擦系數(shù)，增大無卡咬負(fù)荷（PB），減小磨斑直徑。 所以在農(nóng)業(yè)機(jī)械長期停放后首次冷啟動(dòng)，可以有效避免金屬表面干摩擦，有一定潤滑效果，從而保證農(nóng)業(yè)機(jī)械可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)[31-32]。

3 總結(jié)

1) 農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作過程中， 農(nóng)業(yè)機(jī)械潤滑油有著不可取代的作用。 尤其對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械特殊的工作環(huán)境，高品質(zhì)適用的潤滑油對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率有著重要作用。

2) 納米潤滑油添加劑的特殊納米效應(yīng)表面膜可以有效解決農(nóng)業(yè)機(jī)械超負(fù)荷工作條件下的潤滑問題。

3) 納米潤滑油添加劑的優(yōu)異表面性能和高化學(xué)活性可以有效解決農(nóng)業(yè)機(jī)械長期停放后冷啟動(dòng)對(duì)于機(jī)械造成損傷的問題。