碳纳米管/二维纳米材料复合材料及其制法和应用的制作方法

本发明涉及材料领域，主要涉及抗磨材料领域，具体涉及一种碳纳米管/二维纳米材料复合材料及其制法和应用。
背景技术：
：在润滑油中添加特定的无机纳米材料可以极大的提升润滑油的润滑抗磨效果。这种纳米润滑油的润滑抗磨效果一方面取决于所添加的纳米材料的组成、大小、形状等性质；另一方面取决于所添加纳米材料在润滑油中的分散性。一般的纳米材料由于其比表面积大，且与油相不相容，因而会发生絮凝或沉淀，这种纳米材料的团聚使得添加材料的实际尺寸大幅度加大，达到微米甚至是毫米级。这样大尺度的团聚会极大的削弱纳米材料在油相中的润滑抗磨效果，甚至比不添加纳米材料还要差。常用的纳米润滑添加材料包括金属及金属氧化物纳米颗粒、陶瓷纳米颗粒、稀土化合物纳米颗粒、碳纳米材料，以及其他无机非金属纳米材料等。将这些纳米材料均匀稳定的分散到油相中都可以不同程度的提高润滑油的润滑抗磨效果。zl201410382805.7发明了一种将二维纳米材料，如磷酸锆纳米片与零维纳米颗粒，如铜纳米颗粒通过协同分散混合的方法，极大的提高了二者在油相中的分散性，制备了不同结构纳米材料的二元润滑体系，并极大的提高了纳米润滑油的润滑抗磨效果。为改善润滑油的抗磨性能，“碳纳米管作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能研究,摩擦学学报，2005,25(5)：394-397”中，将碳纳米管作为润滑油添加剂表现出了优良的抗磨性能，含碳纳米管润滑油的磨斑表面平整，划痕较细且分布均匀。技术实现要素：本发明解决的技术问题是：目前润滑油抗磨剂仍存在絮凝或沉淀的现象，润滑油的抗磨性能还有待提高。为解决上述技术问题，本发明提供一种将碳纳米管与二维纳米材料，例如磷酸锆纳米片复合并制备复合型纳米润滑抗磨剂及复合型纳米润滑油的方法，通过摩擦测试发现，这种复合型纳米润滑抗磨材料效果要好于每个单独使用的纳米材料。由于碳纳米管为一维纳米材料，而磷酸锆为二维纳米材料，因而本发明所制备的复合型纳米润滑抗磨剂也可以称为结构复合型纳米润滑抗磨材料，制备的纳米润滑油可以称为结构复合型纳米润滑油。具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：一种碳纳米管/二维纳米材料复合材料，其特征在于，碳纳米管和二维纳米材料分别经油性分散剂改性后得到改性碳纳米管和改性二维纳米材料，在改性碳纳米管上负载改性二维纳米材料后得到所述碳纳米管/二维纳米材料复合材料。优选的，上述复合材料中，所述二维纳米材料为层状金属磷酸盐纳米片，优选为层状磷酸锆纳米片。优选的，上述复合材料中，所述油性分散剂选自脂肪伯胺或聚醚胺。优选的，上述复合材料中，所述碳纳米管与油性分散剂总量的质量比为(0.5-2.5)：20，优选为(0.5-2)：20。优选的，上述复合材料中，所述二维纳米材料与油性分散剂总量的质量比为(1-15)：20，优选为(1-10)：20。优选的，碳纳米管与二维纳米材料的总量与油性分散剂的质量比为(3-15)：20，更优选的，碳纳米管与二维纳米材料的总量与油性分散剂的质量比为(6-12)：20。优选的，二维纳米材料与碳纳米管的质量比为(2-10)：1，更优选的，二维纳米材料与碳纳米管的质量比为(0.5-10)：1，更优选的为(2.5-10)：1。优选的，碳纳米管：二维纳米材料：油性分散剂＝1:5:20，优选的，上述复合材料中，所述碳纳米管的长度为10nm-10μm，直径为2nm-50nm。优选的，上述复合材料中，所述二维纳米材料的直径为50nm-5μm，厚度为2nm-500nm。优选的，上述复合材料中，所述脂肪伯胺主链包含碳链长度为c6-c22的饱和烃基或c6-c22不饱和烃基，所述不饱和烃基为烯烃基。优选的，上述复合材料中，所述脂肪伯胺选自正己胺，正辛胺，正癸胺或正十二胺。优选的，上述复合材料中，所述烯烃基中碳碳双键的个数为1-4个。优选的，上述复合材料中，所述伯胺的碳链长度优选为c12-c20。更优选的，上述复合材料中，所述伯胺的碳链长度为c18，所述伯胺为油胺，即9-十八烯胺。优选的，上述复合材料中，所述聚醚胺主链为聚醚结构，末端含有胺基官能团；优选的，所述聚醚胺中醚基的数量为5-100个。优选的，上述复合材料中，所述复合材料由包含下述步骤的方法制备得到：(1)将碳纳米管与油性分散剂混合，反应后得到改性碳纳米管；(2)将二维纳米材料与油性分散剂混合，反应后得到改性二维纳米材料；(3)将所述改性碳纳米管和所述改性二维纳米材料混合后，得到所述碳纳米管/二维纳米材料复合材料。本发明还提供一种复合纳米润滑油，其特征在于，包括上述碳纳米管/二维纳米材料复合材料和润滑油。优选的，上述复合纳米润滑油中，所述复合材料与润滑油的质量比为(0.5-3)：100。优选的，上述复合纳米润滑油中，复合材料与润滑油的质量比为(0.8-3.0)：100，优选为(08-1.5)：100，更优选为1:100。优选的，上述复合纳米润滑油中，所述复合纳米润滑油的摩擦系数为0.05-0.3，优选为0.05-0.25，更优选为0.05-0.15，磨斑直径为0.5-2.5，优选为0.5-2.0。本发明还提供上述碳纳米管/二维纳米材料复合材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)将碳纳米管与油性分散剂混合，反应后得到改性碳纳米管；(2)将二维纳米材料与油性分散剂混合，反应后得到改性二维纳米材料；(3)将所述改性碳纳米管和所述改性二维纳米材料混合后，得到所述碳纳米管/二维纳米材料复合材料。优选的，上述制备方法中，步骤(1)中，碳纳米管与油性分散剂的质量比为1:(0.01-50)，优选为1：(2.5-10)。优选的，上述制备方法中，步骤(2)中，二维纳米材料与油性分散剂的质量比为1:(0.1-50)，优选为1：(1.5-15)。优选的，上述制备方法中，步骤(3)中，将所述改性碳纳米管和所述改性二维纳米材料混合后，还包括球磨的过程。本发明还提供上述复合纳米润滑油的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将上述碳纳米管/二维纳米材料复合材料加入润滑油中，得到复合纳米润滑油。本发明还提供上述碳纳米管/二维纳米材料复合材料或上述复合纳米润滑油在润滑油领域的应用。本发明的优点是：本发明所得碳纳米管/二维纳米材料复合材料可作为润滑抗磨剂，添加到润滑油中，可有效改善润滑油的抗磨性能，且本发明所述方法成本较低，操作简单，高效环保，具有广泛的应用前景。附图说明图1为实施例1.1所得磷酸锆纳米片的扫描电镜图。图2为实施例1.1所用单壁碳纳米管的透射电子显微镜图。图3为实施例1.1所得单壁碳纳米管/磷酸锆复合材料的透射电子显微镜图。图4为实施例2.1所用多壁碳纳米管的透射电子显微镜图。图5为实施例2.1所得多壁碳纳米管/磷酸锆复合材料的透射电子显微镜图。具体实施方式鉴于目前润滑油的抗磨性能还有待提高，本发明提供一种碳纳米管/二维纳米材料复合材料以及包含此材料的复合润滑油，将碳纳米管和磷酸锆分别用油性分散剂改性后，再将改性磷酸锆负载于改性碳纳米管上，制得复合纳米材料，将此材料加入润滑油中，可极大改善润滑油的抗磨性能。一种优选的实施方式中，本发明所述碳纳米管/二维纳米材料复合材料的配方为：碳纳米管：2.5-10份，磷酸锆纳米片：5-50份，油溶性分散剂：100份。优选的，原料中碳纳米管、磷酸锆和油性分散剂的质量比为1:5:20。制备方法包括下述步骤：将碳纳米管与磷酸锆纳米片分别加入油性分散剂中，搅拌混合后置于球磨机中研磨20min后取出，得到结构复合型纳米润滑抗磨剂。其中：碳纳米管可为：单壁碳纳米管或多壁碳纳米管及其衍生物，碳纳米管来源：深圳市纳米港有限公司。本发明中，所述油性分散剂选自脂肪伯胺或聚醚胺。所述脂肪伯胺指的是主链为碳链长度为c6-c22的饱和烃基或c6-c22的不饱和烃基，末端含有胺基官能团。例如：正己胺，正辛胺，正癸胺，正十二胺或油胺等。优选的，所述脂肪伯胺的不饱和烃基为烯烃基，更优选的，所述烯烃基中碳碳双键的个数为1-4个。优选的，所述伯胺的碳链长度为c12-c20，更优选的为18，所述伯胺为油胺，即9-十八烯胺。本发明所述聚醚胺指的是主链为聚醚结构，末端含有胺基官能团的聚合物，例如：jeffamine聚醚胺d230，d400，d2000或t403等。优选的，所述聚醚胺中醚基的数量为5-100个，例如：聚醚胺d2000，醚基个数为33个。磷酸锆纳米片是一种二维无机片层状颗粒材料，通常通过水热法或回流法合成，其厚度一般是纳米级，大小尺寸在纳米级或微米级，因此，磷酸锆也被称为磷酸锆纳米片。本发明中，所述磷酸锆纳米片的合成方法包括下述步骤：将氯氧化锆加入磷酸溶液中，在油浴条件下回流反应，将产物用去离子水洗涤后，干燥研磨后得到磷酸锆纳米片。其中，所述磷酸溶液的浓度为2-5mol/l，所述氯氧化锆与磷酸溶液的质量体积比为(15g-25g)：100ml；油浴温度为100-150℃，反应时间为12-48h。一种优选的实施方式中，所述磷酸锆纳米片的合成方法：在容积约为200ml的烧瓶中，将20.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为3.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于100℃的油浴中回流反应24h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨即得到磷酸锆纳米片白色粉末。其中，油溶性分散剂为油胺或油溶性聚醚胺等。另一种优选的实施方式中，本发明所述复合润滑油的配方为：复合纳米材料：0.5-3份，润滑油：100份。优选的，复合纳米材料与润滑油的质量比为1:100。本发明中，较优的配方为：复合纳米润滑油中含有结构复合型纳米润滑抗磨剂1.0％，其中结构复合型纳米抗磨添加剂中碳纳米管：磷酸锆纳米片：油性分散剂＝1:5：20。样品制备与测试：将结构复合型纳米润滑抗磨剂加入到基础矿物油中机械搅拌均匀，制备成结构复合型纳米润滑油。将纳米润滑油通过astmg99-95标准进行球盘法摩擦测试。下面通过具体实施例来进一步说明本发明所述碳纳米管/二维纳米材料复合材料、复合润滑油及其制法和应用。在下面的实施例中，所用的各试剂和仪器的信息如下：表1本发明实施例中所用试剂信息实验材料规格厂家zrocl2.8h2o纯度：99％上海阿拉丁生化科技股份有限公司磷酸纯度：85％天津市永大化学试剂有限公司矿物油赛氏粘度：250n韩国双龙润滑油科技有限公司单壁碳纳米管灰分:<3％深圳市纳米港有限公司多壁碳纳米管灰分:<3％深圳市纳米港有限公司油胺9-十八烯胺上海阿拉丁生化科技股份有限公司正己胺上海阿拉丁生化科技股份有限公司正十二胺上海阿拉丁生化科技股份有限公司聚醚胺d2000上海阿拉丁生化科技股份有限公司表2本发明实施例中所用设备信息实施例1单壁碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料实施例1.1一、磷酸锆纳米片的制备在容积约为200ml的烧瓶中，将20.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为3.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于100℃的油浴中回流反应24h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨得到磷酸锆纳米片白色粉末。磷酸锆纳米片的扫描电镜图(sem图)如图1所示，由图可以看出制备的原始磷酸锆纳米片具有二维片层状结构，直径约为100nm。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g单壁碳纳米管加入10g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入10g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。单壁碳纳米管的透射电子显微镜图(tem图)如图2所示，由图可以看出，未经处理的单壁碳纳米管大多聚集在一起，很难分散。实施例1.1所得碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的透射电子显微镜图如图3所示，由图可以看出，两种结构不同的纳米材料复合，二者都能够很好的分散。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料0.5g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的0.5％。实施例1.2一、磷酸锆纳米片的制备在容积约为200ml的烧瓶中，将15.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为3.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于120℃的油浴中回流反应20h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨得到磷酸锆纳米片白色粉末。用实施例1.1相同的方法检测本实施例所得磷酸锆纳米片的尺寸为150nm。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g单壁碳纳米管加入10g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入10g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。用实施例1.1相同的方法检测可知，两种结构不同的纳米材料复合，二者都能够很好的分散。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.3一、磷酸锆纳米片的制备在容积约为200ml的烧瓶中，将25.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为5.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于150℃的油浴中回流反应40h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨得到磷酸锆纳米片白色粉末。用实施例1.1相同的方法检测本实施例所得磷酸锆纳米片的尺寸为200nm。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g单壁碳纳米管加入10g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入10g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。用实施例1.1相同的方法检测可知，两种结构不同的纳米材料复合，二者都能够很好的分散。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料3g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的3％。实施例1.4一、磷酸锆纳米片的制备在容积约为200ml的烧瓶中，将15.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为2.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于120℃的油浴中回流反应20h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨得到磷酸锆纳米片白色粉末。用实施例1.1相同的方法检测本实施例所得磷酸锆纳米片的尺寸为120nm。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将0.5g单壁碳纳米管加入5g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入15g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。用实施例1.1相同的方法检测可知，两种结构不同的纳米材料复合，二者都能够很好的分散。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.5一、磷酸锆纳米片的制备在容积约为200ml的烧瓶中，将20.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为3.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于100℃的油浴中回流反应24h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨得到磷酸锆纳米片白色粉末。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g单壁碳纳米管加入10g正己胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将2g上述磷酸锆纳米片加入10g正己胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。用实施例1.1相同的方法检测可知，两种结构不同的纳米材料复合，二者都能够很好的分散。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.6一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将2g单壁碳纳米管加入10g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入10g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.7一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将0.5g单壁碳纳米管加入5g正十二胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将1g上述磷酸锆纳米片加入15g正十二胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.8一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将0.5g单壁碳纳米管加入5g聚醚胺d2000中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将10g上述磷酸锆纳米片加入15g聚醚胺d2000中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.9一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将2g单壁碳纳米管加入10g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将1g上述磷酸锆纳米片加入10g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.10一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将2g单壁碳纳米管加入5g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将10g上述磷酸锆纳米片加入15g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.11一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g单壁碳纳米管加入5g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将10g上述磷酸锆纳米片加入15g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.12一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将2.5g单壁碳纳米管加入15g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入5g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.13一、磷酸锆纳米片的制备按照实施例1.1相同的方法制备磷酸锆纳米片。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g单壁碳纳米管加入5g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将15g上述磷酸锆纳米片加入15g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料1g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的1％。实施例1.14将实施例1.1所得碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料5g加入100g油胺中，得到复合纳米润滑油。对比例1.1取100g矿物油，即为对比例1.1所述润滑油。对比例1.2(1)将单壁碳纳米管1g加入20g油胺中，球磨20min后取出，得到抗磨剂；(2)将步骤(1)所得抗磨剂1g加入100g矿物油中，得到润滑油。对比例1.3(1)将实施例1.1所得磷酸锆纳米片5g加入20g油胺中，球磨20min后取出，得到抗磨剂；(2)将步骤(1)所得抗磨剂1g加入100g矿物油中，得到润滑油。对比例1.4按照实施例1.1所述方法，去除油胺，按实施例1.1相同的步骤得到复合纳米润滑油。将上述实施例和对比例所得纳米润滑油通过astmg99-95标准进行球盘法摩擦测试，所得结果如表3所示。表3实施例1中各样品的抗磨性能实施例2多壁碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料实施例2.1一、磷酸锆纳米片的制备在容积约为200ml的烧瓶中，将20.0g的zrocl2·8h2o与100ml浓度为3.0mol/l的磷酸混合倒入其中。搅拌均匀后，将烧杯放置于100℃的油浴中回流反应24h，待自然冷却到室温后取出烧瓶，将反应产物用去离子水洗涤三次，通过离心收集产品，然后，将得到的样品于65℃下干燥24h后，研磨得到磷酸锆纳米片白色粉末。二、碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的制备(1)将1g多壁碳纳米管加入10g油胺中，搅拌后得到改性碳纳米管；(2)将5g上述磷酸锆纳米片加入10g油胺中，搅拌后得到改性磷酸锆；(3)将改性碳纳米管与改性磷酸锆加入球磨机中混合，球磨20min后取出，得到碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料。多壁碳纳米管的透射电子显微镜图(tem图)如图4所示，由图可以看出，未经处理的多壁碳纳米管团聚严重。实施例2.1所得碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料的透射电子显微镜图如图5所示，由图可以看出，两种结构不同的纳米材料复合，二者都能够很好的分散。三、复合纳米润滑油的制备取上述碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料0.5g，加入100g矿物油中，机械搅拌均匀后得到复合纳米润滑油，其中，复合纳米材料占矿物油质量的0.5％。实施例2.2-2.14选用多壁碳纳米管，用实施例1.2-实施例1.14相同的方法，分别制备得到实施例2.2-2.14的多壁碳纳米管/磷酸锆复合纳米材料和复合纳米润滑油。对比例2.1取100g矿物油，即为对比例2.1所述润滑油。对比例2.2-2.4选用多壁碳纳米管，用对比例1.2-1.4相同的方法，分别制备得到对比例2.2-2.4的纳米材料和润滑油。将上述实施例和对比例所得纳米润滑油通过astmg99-95标准进行球盘法摩擦测试，所得结果如表4所示。表4实施例2各样品的抗磨性能通过以上两个表中的数据对比可以得出，单独添加磷酸锆纳米片或单独添加碳纳米管的纳米润滑油都有一定的润滑抗磨效果提升，但效果不如含有二者的结构复合型纳米润滑油；本发明所述所得碳纳米管/二维纳米材料复合材料可作为润滑抗磨剂，添加到润滑油中，可有效改善润滑油的抗磨性能。当前第1页12