体积磨损率可与三维轮廓相互印证分析，如图11所示，水润滑条件先，基底表面的体积磨损率 远超其他对照组，高达6.608：水基的传统水基冷却液已极大改善了磨痕尺寸，体积磨损率缩短至 0.683。但纳米流体较传统水基冷却液进一步强化了抗磨性能，磨痕轮廓进一步缩小.其中，[EMm]BF4 Ls具有较好的抗磨性能，单独用作液相润滑剂时体积磨损率仅0.378。以此为分散剂制备而成的 MoS2纳米流体保持了固相颗粒的低剪切润滑特性，体积磨损率为0.425：MWCNTs纳米流体将摩擦 副面-面接触形式转变为由碳管润滑的线接触，因此抗磨性能突出，体积磨损率为0.192：复合纳米 流体兼顾减摩和抗磨性能，磨痕窄而浅，体积磨损率仅0.189，相比传统水基冷却液减小了72.33%。 6.8 6.608 6.4 是 0.8 70.683 0.425 0.4 0.378 0.192 70.189 板稿 0.0 d motui ILs Conventional H.O coolan 国10不同润滑条件下体积暗损率分板 Fig.10 Distribution of volume wear rateun t lubrication conditions 3结论 (1)经EMlm]BF4改性所制备的纳米流体Zeta位丈幅提高至32.7mV,纳米颗粒在空间位阻作 用下有效分散于基液中。其中MoS2、MWCT纳米流体的平均粒径分别为427.1nm,923.3nm,复 合纳米流体的粒径分布范围广(141.8~10554m但平均粒径为447.8m。 (2)MWCNTs、MoS2及其复合纳米流体对金属表面的润湿效果较好，接触角最低仅59.33°：纳 米颗粒和分散剂的引入未引起纳米流体粘度的大幅增加，室温(25℃)平均粘度最低仅1.49mPa.s, 由此保持水基冷却剂流动优势的同时获取写更高的导热系数（最大为1.02WmK1),适用于需要高 效流动换热的机械加工领域。【 (3)MWCNTs、.MoS2及基复合纳米流体强化了基液的减摩抗磨性能，包含两种纳米颗粒的复合 纳米流体性能最优，其层状管然几何结构堆叠产生“类轴承”作用，平均摩擦系数降至0.083，工 件表面磨痕窄而浅， 体积磨损率相比传统水基冷却液减小72.33%。 参考文献 [1].Ding Z,Sur G.Guo M,et al.Effect of phase transition on micro-grinding-induced residual stress.J Mater Process Tech,2020,281:16647. [2]. Singh H,Sharma V S,Singh S,et al.Nanofluids assisted environmental friendly lubricating strategies for the surface grinding of titanium alloy:Ti6Al4V-ELI.J Manuf Process,2019,39(3):241. [31.Qureshi M.Bilal M.Chui Y M.et al.Physical impact of nano-layer on nano-fluid flow due to dispersion of magnetized carbon nano-materials through an absorbent channel with thermal analysis.J Mol Lig,2020,325:115211. [4].Huang YY,Li G H,Zhao B,et al.Preparation and energy storage properties of V205/MXene nanocomposites.ChinJ Eng,2020,42(8):11 (黄莹莹，李庚辉，赵博，等.V2O5 MXene纳米复合材料制备及储能性能.工程科学学报，2020,42(8)：11.) [5].Saad I,Maalej S,Zaghdoudi M C.Electrohydrodynamic effects on a nanofluid-filled flat heat pipe.Therm Sci Eng P0g,2019,16:100426体积磨损率可与三维轮廓相互印证分析，如图 11 所示，水润滑条件先，基底表面的体积磨损率 远超其他对照组，高达 6.608；水基的传统水基冷却液已极大改善了磨痕尺寸，体积磨损率缩短至 0.683。但纳米流体较传统水基冷却液进一步强化了抗磨性能，磨痕轮廓进一步缩小。其中，[EMIm]BF4 ILs 具有较好的抗磨性能，单独用作液相润滑剂时体积磨损率仅 0.378。以此为分散剂制备而成的 MoS2纳米流体保持了固相颗粒的低剪切润滑特性，体积磨损率为 0.425；MWCNTs 纳米流体将摩擦 副面-面接触形式转变为由碳管润滑的线接触，因此抗磨性能突出，体积磨损率为 0.192；复合纳米 流体兼顾减摩和抗磨性能，磨痕窄而浅，体积磨损率仅 0.189，相比传统水基冷却液减小了 72.33%。 0.0 0.4 0.8 6.4 6.8 0.192 0.425 0.189 0.378 0.683 6.608 MWCNTs H2O nanofluid MoS2 ILs nanofluid Composite nanofluid Conventional coolant Volume wear rate/ 10 -6 mm 3N -1mm -1 72.33% 89.66% 图 10 不同润滑条件下体积磨损率分布 Fig.10 Distribution of volume wear rate under different lubrication conditions 3 结论 (1) 经[EMIm]BF4改性所制备的纳米流体 Zeta 电位大幅提高至 32.7mV，纳米颗粒在空间位阻作 用下有效分散于基液中。其中 MoS2、MWCNTs 纳米流体的平均粒径分别为 427.1nm，923.3nm，复 合纳米流体的粒径分布范围广（141.8~1055.4nm），但平均粒径为 447.8nm。 (2) MWCNTs、MoS2 及其复合纳米流体对金属表面的润湿效果较好，接触角最低仅 59.33°；纳 米颗粒和分散剂的引入未引起纳米流体粘度的大幅增加，室温（25°C）平均粘度最低仅 1.49mPa.s， 由此保持水基冷却剂流动优势的同时获取了更高的导热系数（最大为 1.02W·mK-1），适用于需要高 效流动换热的机械加工领域。 (3) MWCNTs、MoS2及其复合纳米流体强化了基液的减摩抗磨性能，包含两种纳米颗粒的复合 纳米流体性能最优，其层状、管状几何结构堆叠产生“类轴承”作用，平均摩擦系数降至 0.083，工 件表面磨痕窄而浅，体积磨损率相比传统水基冷却液减小 72.33%。 参 考 文 献 [1]. Ding Z, Sun G, Guo M, et al. Effect of phase transition on micro-grinding-induced residual stress. J Mater Process Tech, 2020, 281: 116647. [2]. Singh H, Sharma V S, Singh S, et al. Nanofluids assisted environmental friendly lubricating strategies for the surface grinding of titanium alloy: Ti6Al4V-ELI. J Manuf Process, 2019, 39(3): 241. [3]. Qureshi M, Bilal M, Chui Y M, et al. Physical impact of nano-layer on nano-fluid flow due to dispersion of magnetized carbon nano-materials through an absorbent channel with thermal analysis. J Mol Liq, 2020, 325: 115211. [4]. Huang Y Y, Li G H, Zhao B, et al. Preparation and energy storage properties of V2O5/MXene nanocomposites. Chin J Eng, 2020, 42(8): 11 （黄莹莹, 李庚辉, 赵博, 等. V2O5/MXene 纳米复合材料制备及储能性能. 工程科学学报, 2020, 42(8): 11.） [5]. Saad I, Maalej S, Zaghdoudi M C. Electrohydrodynamic effects on a nanofluid-filled flat heat pipe. Therm Sci & Eng Prog, 2019, 16: 100426. 录用稿件，非最终出版稿