可控高水基润滑体系的成膜机理及摩擦学特性研究

随着石油资源的日益匮乏，环境污染逐渐加重，传统制造润滑液（通常为乳化液）将面临应用领域的严重瓶颈。高水基润滑是解决这些问题的重要途径之一，而且其具有优异的冷却和阻燃性能以及更低廉的成本。然而，从传统润滑理论来看，高水基润滑液（水溶液）存在成膜能力弱，易腐化变质，易蒸发，易腐蚀摩擦副表面等问题。本项目针对这些问题，通过利用功能分子薄膜组装，调控并构筑拥有特殊物理化学性质的摩擦副表面，同时以接枝含有特定活性官能团的表面活性剂作为润滑添加剂建立可控高水基润滑体系，研究功能化摩擦副表面与活性高水基润滑剂分子之间的相互作用机制，分析其成膜机理和润滑介质的流动规律，考察其摩擦磨损特性，进而增强高水基润滑液的成膜能力，揭示其摩擦学本质，对解决高水基润滑应用中的关键问题具有重要的理论价值和实践参考。

油溶性纳米微粒的制备及作为润滑油添加剂的摩擦学特性研究，外文题名，Study on preparation and tribology of nanoparticles used as lubricating oil additives，论文作者周静芳著。

副题名

导师

刘维民研究员,张治军教授指导

学科专业

物理化学

学位级别

d 2000n

学位授予单位

中国科学院兰州化学物理研究所

学位授予时间

2000

关键词

摩擦学 润滑油添加剂 表面修饰 纳米微粒

馆藏号

唯一标识符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.012002679362

馆藏目录

BSLW 2002 TH117 79\ \ 2100433B

在工程技术中人们往往通过施加润滑剂的方法来减少摩擦，研究这个问题的科学称为摩擦学，它是机械制造的一个分科学固体摩擦。 　 两个固体面互相摩擦。假如两个固体面的材料选择不当或它们之间相互施加的压力非常大的话，那么固体摩擦就会造成磨损。在不使用润滑剂或润滑剂失效的情况下会造成固体摩擦。 　混合摩擦 　在润滑剂不够或运动的开始会出现混合摩擦。这时摩擦面部分地区会直接接触。混合摩擦造成的磨损比固体摩擦要小。在长时间运行的状态下应该避免混合摩擦，但往往在技术工程中混合摩擦被容忍。 　液体摩擦 　假如两个运动面之间有一层完整的润滑剂的话，那么它们之间的摩擦是液体摩擦，两个运动面不直接接触。虽然如此通过运动面与润滑剂的分子之间的摩擦依然会有很小的磨损。

为攻克我国水中航行器推进系统中水润滑轴承迫切需要解决的承载力不足、减振、降噪、安全、可靠和高效等关键难题，把硅藻壳壁典型二级孔结构引入到水润滑轴承的摩擦学研究中，从而实现水润滑轴承内表面的仿生设计。通过建立包含仿生硅藻壳壁典型二级孔结构的摩擦学模型，借助数值和实验等手段，研究了孔洞形状、几何尺寸、分布规律等特性对水润滑轴承的承载力、摩擦磨损、应力、热变形、噪音、气蚀等影响。数值和实验结果表明，相对光滑轴承而言，仿生硅藻壳壁典型二级孔结构比传统的单层表面织构更能提高轴承润滑剂的承载力，降低其摩擦系数，同时也能降低轴承的噪音。而且上述影响与孔状结构的尺寸、位置和分布规律密切相关。上述研究为水润滑轴承性能改进和寿命提升提供了新的手段。 上述研究成果 发表论文共17篇，其中SCI论文13篇、EI论文1篇; 授权软件著作权1项；申请了相关发明专利6项，授权5项, 其中有一项发明专利为科研仪器设备。本项目培养了研究生13人，毕业7人。参加了相关的国内外会议6次，1名博士生赴美进行学术交流1次；组织了硅藻学术研讨会3次。 2100433B