Page 18 - 《摩擦学学报》2020年第4期

428 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

400 MSNT
MSNT+liquid paraffin
300
Quantity adsorbed/(cm 3 /g) 100 7 6 5 dV/dlog(w)/(m 3 /g) 8 6 4 2
200

8
10 12 14 16
1 4 3 2 0 4 6 Pore diameter/nm
0
200 nm 0.0 0.2 0.4 0.8 0.8 1.0
Relative pressure (P/P 0 )
(a) (b)
250 1.0
BET surface area 0.8 100
BET surface area/(m 2 /g) 150 0.4 Pore volume/(cm 3 /g) Mass/% 80 MSNT
200
Pore volume
0.6
100
0.2
60
10
MSNT+liquid paraffin
0.000 3
4 8 6 0.000 2 40
0.000 1
2
0 0.000 0 20
MSNT MSNT+liquid paraffin 100 200 300 400 500 600 700 800
Temperature/℃
(c) (d)

Fig. 5 TEM micrographs of MSNT after storage of liquid paraffin(a)，N 2 adsorption and desorption isotherms and pore size
distribution(b)，BET surface area and pore volume(c)，as well as TG curves of MSNT
before and after infusing liquid paraffin(d)
图 5 MSNT储油后的TEM照片(a)，MSNT储油前、后的N 2 吸脱附曲线及孔径分布曲线(b)，比表面积和
孔体积的柱状分布图(c)和TGA曲线(d)

吸脱附曲线、孔径分布、比表面积和孔体积均发生显 3 000 r/min的速率下随着时间的延长，孔隙中的液体
著变化，这主要是由于液体石蜡油占据了MSNT的中 石蜡油被部分甩出，导致油保持率略有下降.
空及介孔结构所致. 在图5(d)中，当MSNT在N 氛围中 为了揭示PI/MSNT复合含油薄膜孔结构与含油
2
由室温加热到800 ℃时，MSNT除了开始阶段的水分 能力之间的关系，进一步研究了离心速率对PI/MSNT
蒸发外，几乎没有发生明显的热失重现象，而浸油后 复合含油薄膜含油率的影响. 结果如图6(b)所示，当离
的MSNT发生了明显的质量损失，这主要是由于储存 心速率低于8 000 r/min时，五种含油薄膜的含油率均
于MSNT的中空及介孔通道中的石蜡油发生挥发和分 没有发生明显变化；随着离心速率继续增大，含油率出
解所引起的，进一步证明了MSNT可以作为微存储器 现轻微下降的趋势. 说明只有当离心速率大于8 000 r/min
[24]
来贮存液体石蜡油 . 时，液体石蜡油才能克服毛细管作用力从孔隙中被释
图6(a)为五种不同孔隙率的PI/MSNT含油薄膜在 放出来. 对比分析图6(a)和图6(b)中的结果可进一步发
离心速率为3 000 r/min时的含油率随甩油时间变化的 现，随着孔隙率的进一步提高(如当PS的质量分数达
关系曲线. 从图6(a)中可以看到，当MSNT的添加量固 到7.5%时)，多孔复合薄膜的含油率也相应提高，但随
定为0.5%且致孔剂PS的含量不超过6.0%时，随着甩油 着甩油时间的延长和甩油速率的加大，油保持率出现
时间的延长，复合含油薄膜的含油率基本保持不变， 了明显下降的趋势，这对于复合含油薄膜在实际工况
即油保持率接近100%，这主要归因于其内部存在大 中可缓慢释放润滑油的功效是非常不利的，而且会造
量的微孔和介孔，它们可以看作是相互贯通的微毛细 成润滑油的浪费及环境的污染. 综上，与单组分PI含
管，对液体石蜡油产生毛细管作用力，保证了含油薄 油薄膜的含油率进行对比，当MSNT质量分数为
膜较高的油保持率. 但当PS的质量分数达到7.5%时， 0.5%、PS质量分数小于7.5%时所制备的PI/MSNT复合
复合薄膜的孔隙变大，尽管本身含油率较高，但在 含油薄膜在不同甩油时间和离心速率下均表现出较