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水热法制备纳微结构硼酸钙及其摩擦学性能研究
摘要：
本文采用水热法制备纳微结构硼酸钙，并对其摩擦学性能进行研究。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和热重分析仪等手段对样品进行表征。结果表明，水热法能制备出颗粒粒径约为200nm的纳微结构硼酸钙。在摩擦学测试中，样品表现出良好的摩擦减小效果。本研究为基于硼酸钙的摩擦材料提供了新的思路。
关键词：水热法；纳微结构硼酸钙；摩擦学性能
正文：
引言
摩擦学性能是材料的重要性能之一，对于人类日常生活和工业生产都有着重要的影响。硼酸钙是一种广泛应用于摩擦材料中的原料，具有优秀的摩擦性能。然而，其微观结构对于摩擦学性能的影响尚未得到充分的研究。
近年来，纳米技术的发展为基于硼酸钙的摩擦材料提供了新的思路。硼酸钙颗粒尺寸越小，表面积越大，其在摩擦学性能方面表现出了更为优越的性能。因此，如何制备纳米级硼酸钙是当前的研究方向之一。
水热法是一种简单、低成本的制备纳微结构材料的方法。本研究采用水热法制备纳微结构硼酸钙，并对其摩擦学性能进行研究，为基于硼酸钙的摩擦材料提供新的思路和方法。
实验方法
1.溶液制备
在无水乙醇中混合Ca(NO3)2·4H2O和H3BO3，制备出0.05mol/L的混合溶液。
2.水热反应
将混合溶液倒入定制的不锈钢反应器中，加入适量的NaOH调节pH值至9-10，并进行水热反应。反应温度为200℃，反应时间为12h。
3.样品制备
将反应溶液离心分离，用去离子水和乙醇进行多次洗涤，然后将样品置于真空干燥箱中干燥。
4.样品表征
采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和热重分析仪对样品进行表征。
5.摩擦学性能测试
采用球盘式摩擦试验机对样品进行摩擦学性能测试。
结果与讨论
1.样品表征
X射线衍射仪结果显示，样品主要由晶体结构为钙硼酸盐的晶相组成。扫描电子显微镜图像表明，样品的形貌为球形颗粒，粒径约为200nm。透射电子显微镜结果进一步证实了样品的纳微结构特征。
2.摩擦学性能测试
本研究对比了样品和硼酸钙的摩擦学性能。结果表明，样品的摩擦系数明显小于硼酸钙，表现出较好的摩擦减小效果。
3.热稳定性测试
本研究对样品进行了热重分析，结果表明样品的热稳定性良好，具有较高的热稳定性。
结论
本研究采用水热法制备出了颗粒粒径约为200nm的纳微结构硼酸钙，并对其摩擦学性能和热稳定性进行了测试。结果表明，水热法能制备出具有良好摩擦减小效果和较高热稳定性的纳微结构硼酸钙。本研究为基于硼酸钙的摩擦材料提供了新的思路和方法。
参考文献：
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