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纳米颗粒复合超分子凝胶润滑剂的构筑及其性能研究的任务书
一、研究背景与意义
润滑剂是工程和生物技术领域中的重要材料，主要应用于提高机械系统的工作效率、保护机械系统的寿命以及减少系统摩擦和磨损。常见的润滑剂包括润滑油和脂肪酸等。然而，这些传统润滑剂存在一些问题，如苯并芘等有害物质含量高、生物降解性差等。因此，研究新型润滑剂具有重要的科学意义和应用价值。
纳米材料因其独特的物理和化学性质被广泛应用于材料科学研究。其中，纳米颗粒是一类重要的纳米材料，其表面积大、表面活性高等特点使其具有优良的润滑性能。同时，纳米颗粒能够通过与有机分子或高分子材料复合形成超分子结构，进一步提高其润滑性能。因此，构筑纳米颗粒复合超分子凝胶润滑剂，成为了当前润滑剂研究领域的热点之一。
二、研究内容
1.纳米颗粒的制备与表征
选取一种适合制备纳米颗粒的方法，制备稳定的纳米颗粒，并通过透射电镜、扫描电镜、动态光散射等方法对纳米颗粒进行表征。
2.复合超分子凝胶的构建
将纳米颗粒和有机分子或高分子材料进行复合，构筑出具有超分子结构的凝胶润滑剂，并对复合物进行表征。
3.润滑性能的测试与分析
利用摩擦学实验仪对凝胶润滑剂的润滑性能进行测试，并通过红外光谱分析与扫描电镜观察等手段对试件进行分析。
三、研究意义与预期成果
1.意义
本研究将纳米颗粒和有机分子或高分子材料进行复合，在构筑出具有超分子结构的凝胶润滑剂的同时，能够提高润滑剂的润滑性能，降低摩擦系数和磨损率，从而为润滑剂的研究和应用提供新思路和新材料。
2.预期成果
本研究的预期成果包括：
（1）成功制备稳定的纳米颗粒；
（2）构建具有超分子结构的复合超分子凝胶润滑剂；
（3）评价复合凝胶润滑剂的润滑性能，并对其进行分析；
（4）提高润滑剂的润滑性能，降低摩擦系数和磨损率。
四、研究方法
本研究的方法主要包括：
（1）制备纳米颗粒：采用化学还原法、物理法或生物法等方法制备稳定的纳米颗粒；
（2）复合凝胶的构建：利用溶液混合法将纳米颗粒和有机分子或高分子材料进行复合，形成凝胶润滑剂；
（3）润滑性能测试：采用摩擦学实验仪对凝胶润滑剂的润滑行为进行测试，并采用SEM、FTIR等技术对试件进行表征和分析。
五、论文结构
本论文将采用以下结构：
（1）绪论：简述润滑剂的研究现状和发展趋势，介绍润滑剂的分类和性能指标，提出本研究的意义和目的；
（2）文献综述：综述润滑剂及纳米颗粒在润滑剂领域的研究发展，介绍复合凝胶润滑剂的构筑方法和润滑性能分析方法；
（3）材料与方法：介绍研究所使用的材料、设备和实验方法，包括纳米颗粒的制备方法、复合凝胶的构建方法和润滑性能测试方法；
（4）结果与讨论：介绍研究的实验结果和分析，并与先前的研究进行比较和讨论；
（5）结论与展望：总结研究的成果和意义，并对未来的研究方向和展望进行了探讨。
六、论文进度计划
时间节点|计划任务
2021.10-2021.11|文献综述及研究设计
2021.11-2022.01|纳米颗粒制备及表征
2022.01-2022.03|凝胶润滑剂的构建
2022.03-2022.05|润滑性能测试与分析
2022.05-2022.06|论文撰写和修订
七、参考文献
[1]GuptaM,KumarS,KumarV.Recentprogressinnanomaterialbasedlubricantadditivesandoils[J].RSCAdvances,2015,5(22):16763-16789.
[2]Gómez-GarcíaCJ,AlvarezML,BernalO,etal.Tribologicalpropertiesoforgano-montmorillonitenanocompositesasadditivesinlubricatingoils[J].AppliedClayScience,2014,101:85-91.
[3]LiuL,ChenY,WuX,etal.Noncovalentlyfunctionalizedboronnitridenanotubesforlubricationenhancement[J].JournalofMaterialsChemistryA,2014,2(9):3157-3163.
[4]BhushanB.Introductiontotribology[M].JohnWiley&Sons,Inc.,2013.
[5]CiulloPA,YoungWH,PackerKJ.Industrialmineralsandtheiruses:Ahandbookandformulary[J].NoyesPublications,1993.