01　納米流體的概念
　　1995年, 美國Argonne 國家實(shí)驗(yàn)室的Choi等人提出納米流體概念。納米流體是一種將少量納米顆粒（粒徑小于100 nm 的粒子）按照一定的比例和方法添加到液體介質(zhì)（基液）中所形成的穩(wěn)定懸浮液。納米流體在能源、化工、汽車、建筑、微電子等領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用前景，從而成為材料、物理、化學(xué)、傳熱學(xué)等眾多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　納米粒子的類型：金屬（Au，Ag，Cu，Sn，Ni等）、金屬氧化物（Al2O3，CuO，ZnO，F(xiàn)e3O4等）、非金屬無機(jī)化合物（SiC，SiO2，MoS2，ZrO2等）、有機(jī)化合物（碳納米管、石墨烯、富勒烯等）。

　　基液包括：水、乙二醇、丙酮、烯烴、脂類、機(jī)油、導(dǎo)熱油、變壓器油等。

　　02　納米流體的制備
　　單步法和兩步法2種。
　　單步法是指在納米顆粒制備的同時(shí)直接將顆粒分散到基液中，納米顆粒和納米流體的制備同時(shí)完成。單步法不存在納米粒子的干燥、貯存、運(yùn)輸和再分散等過程，所以納米粒子不易團(tuán)聚，可直接獲得分散穩(wěn)定的納米流體。但制備方法復(fù)雜，成本高，不適宜大批量生產(chǎn)。
　　兩步法是指先制備納米粉體，干燥后再分散于基液中。滿足了工業(yè)生產(chǎn)的需要，但實(shí)際應(yīng)用中仍存在納米粒子在基液中的分散穩(wěn)定性問題，納米顆粒容易自聚，長(zhǎng)時(shí)間放置后聚合的納米顆粒會(huì)從基液中析出。
　　03　納米流體的主要研究方向和應(yīng)用

　　傳熱
　　納米流體的高導(dǎo)熱系數(shù)強(qiáng)化了基液的傳熱性能，為提高能源利用率、降低能耗提供了一種新的解決方案。早期的很多文獻(xiàn)證實(shí)了納米流體在冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油中的有效作用，例如：航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換系統(tǒng)、汽車?yán)鋮s系統(tǒng)、太陽能蒸餾系統(tǒng)、微管道散熱器等。
　　傳質(zhì)
　　研究主要集中在強(qiáng)化氣液傳質(zhì)方面，與一般氣液傳質(zhì)相比，納米流體具有較大的比表面積和表面活性，能夠大幅度地增大氣液的接觸面積，提高吸收速率。主要應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)和天然氣儲(chǔ)存上。
　　較少摩擦和磨損
　　把納米顆粒加入到潤滑油中形成的納米流體，能改善潤滑油的摩擦學(xué)特性。納米顆粒在接觸區(qū)附近充當(dāng)微小滾動(dòng)軸承，從而減小了接觸面積，降低了摩擦力；納米顆粒形成邊界吸附膜，將接觸表面分隔開，從而減小磨損；納米顆粒和納米流體能夠抑制擦傷和劃痕導(dǎo)致的損傷。從而增加機(jī)器的使用效率、延長(zhǎng)機(jī)器零部件的使用壽命。進(jìn)一步研究方向是：納米流體的可控微觀結(jié)構(gòu)研究；納米流體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，實(shí)際應(yīng)用下的穩(wěn)定性和無數(shù)熱循環(huán)后的穩(wěn)定性；納米流體的理論體系需要更進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。

　　對(duì)接觸疲勞壽命的影響
　　滾動(dòng)接觸疲勞（RCF）失效是導(dǎo)致包括滾動(dòng)軸承、齒輪、凸輪轉(zhuǎn)子等摩擦機(jī)械部件失效的關(guān)鍵因素，當(dāng)交變應(yīng)力超過滾動(dòng)體塑性變形所需的最小應(yīng)力時(shí)發(fā)生RCF。RCF在次表面結(jié)構(gòu)不連續(xù)處產(chǎn)生顯微裂紋并擴(kuò)展至表面，形成表面剝落或麻點(diǎn)。RCF壽命取決于潤滑油基礎(chǔ)油的類型和添加劑的使用。納米流體在合適的添加劑含量下能夠顯著提高接觸潤滑時(shí)的疲勞壽命。

（來源：軸承雜志社）