经表面修饰后纳米铜粒子团外观基本上呈球状，尺寸在1030nm.由于金属粒子在TEM中为不透明的黑色，而有机物则一般为半透明状，故可以清楚地看出大多数球状颗粒中均存在1个金属核（即纳米铜粒子），也有少数球状颗粒中出现了24个金属核，这些金属核粒子的尺寸均在10nm以下。据此推测表面修饰纳米铜粒子团的生成过程如下：首先是环烷酸铜在水合肼的作用下被还原出铜原子，铜原子的定向排列使之迅速长大至纳米级单质铜，由于纳米粒子的表面能很高，而表面修饰剂是极性很强的高分子化合物，因此纳米粒子表面很快就被表面修饰剂吸附，从而将纳米铜粒子包裹起来，防止了纳米铜粒子的继续长大。当然，在被表面修饰剂完全包裹起来之前，刚生成的纳米铜粒子也有可能与其它纳米铜粒子发生碰撞，从而结合在一起，这就造成了2个甚至多个金属核的出现。其生成过程示意图如所示，在此仅列出了单核和双核纳米粒子团的生成过程。
减摩性能纳米铜添加剂的质量分数在10%50%范围内时，其摩擦因数均大于基础油的摩擦因数，说明纳米铜不但没有减摩能力，而且还会增大摩擦因数，载荷对摩擦学性能的影响荷的变化曲线加剂质量分数为50%时磨斑直径随载荷的变化曲线。加入纳米铜添加剂后的WSD值均小于相应载荷下基础油的WSD值。当载荷为196、294和392N时，纳米铜添加剂的磨斑直径分别是基础油的639%、766%和862%.当载荷超过392N时，油膜破裂，无法测定磨斑直径，说明该添加剂只在较低载荷下才具有一定的抗磨性能。磨斑的表面分析241AES分析利用Auger电子能谱仪分析其摩擦表面的化学组成。和为基础油+50%纳米铜润滑下的钢球磨斑表面元素和元素深度分布图。磨斑表面主要含Fe、Cu、C及O元素，说明纳米铜添加剂在摩擦表面形成了润滑膜，起到了极压抗磨作用。随着氩离子溅射时间的增加，C、O原子质量分数逐步下降；Fe原子质量分数则迅速上升；Cu原子质量分数相对较低，随着溅射深度的增加，其质量分数也逐渐减少，但氩离子溅射时间达到200s左右时（溅射深度约13nm），Cu原子质量分数达到最小值，且此时的C和O原子也基本上接近于最小值，因此可以认为纳米铜添加剂在摩擦表面形成了一层厚度约13nm的保护膜。C1s峰的化学结合能在2850eV，可以推断碳原子主要以含碳有机物形式存在，该含碳有机物来源于表面修饰剂和环烷酸衍生物等有机化合物在摩擦表面发生摩擦化学反应后的产物。
事实上，当纳米铜添加剂的质量分数增加到100%再进行四球长磨测试后，肉眼即可观察到上试球磨痕呈现出金属铜特有的金黄色，进一步说明摩擦表面出现的是单质铜，只不过当润滑油中纳米铜添加剂含量较低时，摩擦表面沉积的纳米铜膜不够厚，致使肉眼无法观察到摩擦表面的颜色变化而已。这种主要由纳米铜粒子组成的厚度约为13nm的沉积膜可能是纳米铜添加剂具有较好摩擦学性能的主要原因。
