液体润滑论文-严炜东

液体润滑论文-严炜东

导读:本文包含了液体润滑论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微介观成形,摩擦模型,尺寸效应,开闭口润滑包模型

液体润滑论文文献综述

严炜东[1](2019)在《液体润滑条件下微介观体积成形摩擦建模与尺度参数求解方法的研究》一文中研究指出随着科技进步,越来越多的行业对金属微介观成形工艺产生依赖。微介观成形工艺具有很多诸如生产效率高、零件力学性能优秀等优点,但是微介观成形中的尺寸效应严重制约了其工艺的发展和在各个领域的应用。摩擦是影响塑性成形工艺的重要因素之一。研究发现摩擦对微介观成形工艺的影响远大于其在传统塑性成形中的影响,而且由于尺寸效应的存在其影响规律也发生了变化。传统的摩擦模型由于没有考虑尺寸效应不能直接用来分析微介观成形过程中摩擦行为。因此,量化摩擦方面的尺寸效应,建立适合微介观成形的摩擦模型对推动其技术应用具有重要的现实意义。然而就目前的研究如何引入尺度参数量化尺寸效应以及如何根据成形条件确定尺度参数的取值仍是微介观成形的摩擦建模和尺度效应研究的难点。在本文围绕着液体润滑条件下微介观体积成形摩擦建模以及如何求解模型中尺度参数展开了系统的研究。通过微型圆柱镦粗实验分析了微介观体积成形过程中试样尺寸、晶粒尺寸、试样表面粗糙度以及润滑条件等因素对摩擦行为的影响规律与机理。在Wanheim/Bay摩擦模型的基础上,结合“开闭口润滑包模型”,引入外接触面边缘宽度t作为尺度参数,建立液体润滑下微介观体积成形摩擦模型。理论推导出所建立的摩擦模型的库伦摩擦形式,实现其在现有商业有限元软件中的输入。通过有限元数值模拟,得到模型中摩擦因子和尺度参数的标定曲线,并与微型圆柱墩粗实验数据相对,从而确定不同实验条件下的摩擦因子和外接触面边缘宽度。分析了试样尺寸和试样粗糙度对尺度参数的影响,最终拟合出试样表面粗糙度Ra与“开闭口润滑包模型”中外接触面宽度t之间的关系。本文的研究成果对微介观体积成形的数值模拟以及微介观体积成形技术的推广应用都有着重要的理论和现实意义。(本文来源于《山东建筑大学》期刊2019-06-01)

宇文飞燕[2](2019)在《滑动电接触下化学镀银膜的咪唑六氟磷酸盐离子液体润滑》一文中研究指出与传统电接触用液体润滑剂相比,离子液体兼具良好润滑性和导电性,然而目前人们对电接触摩擦副在离子液体润滑下的载流摩擦学性能还知之甚少。离子液体的一些优点,如低蒸汽压、宽的电化学窗口、高热稳定性等,有望为空间机构用丝刷/滑环系统的润滑开辟新的窗口。基于此,本论文以丝刷/滑环摩擦学系统的核心摩擦学难点问题,即在保证电流通过接触点的前提下,降低摩擦界面粘着及其引起的加工硬化等现象为基本摩擦学研究目标,以销/盘式载流往复滑动摩擦磨损试验机为评价手段,考察了化学镀银膜在1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐离子液体(LP108)润滑下的摩擦学性能。本论文重点考察了载流低速、重载条件下的摩擦物理(摩擦界面粘着、摩擦界面的重构以及磨屑的产生)和摩擦化学(边界润滑膜的组成与结构),以及电化学与摩擦化学机制及其对摩擦学性能的影响。此外,论文有针对性地获取了宏观摩擦界面设计、LP108热氧化等一些与工程应用相关的基础数据。本论文得到以下的主要结果和结论。1.LP108具有优异的润滑性与防粘着作用。在接触应力为0.77 GPa(10 N)和滑动速率为0.78 mm/s的无润滑条件下,铜(销)/化学镀银膜(2?m膜厚,镀层在铜盘上,下同)摩擦副表现出严重的粘着磨损(铜销表面有厚的银转移层),摩擦系数高达1.0-1.4。离子液体LP108有效降低了上述摩擦副的摩擦界面粘着,铜销表面有薄的银转移膜,摩擦系数低于0.35,磨屑仅产生于短暂的磨合期,在稳态磨损阶段摩擦副双方的磨损轻微;并在接触应力为1 GPa(29N)下的润滑寿命大于6小时。2.铜(销)/化学镀银膜(盘)摩擦副的载流摩擦学性能受电极方向和电弧的影响。(1)采用先电加载/后力加载模式时,销/盘极性对摩擦学性能有不同的影响,其结果受电弧的干扰。当采用销(销正盘负)/盘(销负盘正)时,获得了低摩擦(0.3)和低磨损,接触电阻低且稳定,电弧仅在银膜非磨痕表面产生圆弧形影响区,并不造成银膜的破坏;而当采用销(销负盘正)/盘(销正盘负)时,电弧和电解致化学镀银膜退镀引起离子液体的浑浊,虽然摩擦系数和磨损,情况与前者区别不大。(2)采用先力加载/后电加载模式,可以有效地消除电弧以及电弧带来的影响。而以往的研究对离子液体的导电行为的认识存在不足之处。3.银摩擦层与LP108的边界润滑特性赋予了铜(销)/化学镀银膜(盘)摩擦副优异的载流摩擦学性能。在LP108润滑下,铜@销/银@盘摩擦界面转化为银@销/银@盘摩擦界面,即在销磨损表面有银转移膜形成,在盘磨损表面形成银摩擦层。基于LP108中阴离子(PF~(6-))赋予的优良的边界润滑特性,上述转移膜和摩擦层的表面均形成了富F元素(CF_3)的纳米厚度的边界润滑膜,而P、N元素的含量较低。电流对摩擦化学反应膜的组成和结构亦无明显影响。4.工程应用研究结果预示了离子液体润滑下丝刷/滑环系统的应用潜力。我们的研究结果体现在两个方面:宏观摩擦界面的设计与LP108薄膜@化学镀银膜的储存稳定性研究。宏观摩擦界面的设计:LP108润滑下的叁种摩擦界面,即(a)摩擦副I(铜(销)/化学镀银膜(盘))、(b)摩擦副II(化学镀银膜(销)/铜(盘))和(c)摩擦副III(化学镀银膜(销)/化学镀银膜(盘)),有不同的摩擦学性能,特别是在磨屑的形成、摩擦层的形成方面。磨屑形成于滑动摩擦的初期,摩擦副I和摩擦副III产生数量较多的片状磨屑,而摩擦副II几乎不产生的磨屑。薄LP108@化学镀银膜有较好的储存稳定性,对热风和热氧化均有一定的抵抗力。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01)

邱先明[3](2019)在《矩阵磁场下硅基微器件的纳米磁性液体润滑研究》一文中研究指出相对于传统机械而言,微型器件由于尺寸效应,其表面摩擦力及粘着力等带来的磨损问题更为突出。由于缺乏可靠的润滑手段,严重阻碍了微器件的开发和应用。为此,本文尝试采用纳米磁性液体作润滑剂,通过构建一种矩阵磁场,并设计加工出硅基微器件进行摩擦磨损试验,探讨外加矩阵磁场作用下磁性液体在硅基表面形成的纹理图案及控制方法,研究其的摩擦学特性及润滑机理。通过计算纳米磁性液体在磁场中的受力情况,确定纳米磁性液体受力的主要影响因素;并进一步根据磁场修正的纳米磁性液体伯努利方程,探讨磁场作用对纳米磁性液体分布位置的影响关系,为矩阵磁场的设计以及纳米磁性液体的磁控润滑提供理论依据。针对所用的销-盘往复式摩擦试验台的结构特征及工作原理,设计出能够提供矩阵磁场的销-盘摩擦副试件。其中,摩擦副的下试件(盘)为抛光单晶硅片,下方采用细圆柱形永磁体磁柱形成矩阵磁场,并通过改变磁柱间距及高度实现磁场调节;摩擦副的上试件(销)为采用深反应离子刻蚀(DRIE)技术加工出的带有微型直线条纹的硅基微器件,并利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对其加工质量进行了表征。基于电磁场理论,利用ANSYS软件对所设计的下试件进行磁场仿真,确定施加不同磁场时下试件表面的磁场分布情况。并通过搭建图像采集系统,获取不同磁场下纳米磁性液体在下试件表面形成的纹理图案特征图像,探讨外加矩阵磁场作用与纳米磁性液体纹理图案之间的对应关系。以纳米磁性液体作为硅基微器件的润滑剂,在无磁场、单磁源磁场和矩阵磁场条件下设计对比摩擦试验,测量不同载荷及速度工况下的摩擦数据曲线,结合Stribeck曲线及流体润滑理论,探究矩阵磁场作用下磁性液体对硅基微器件表面的摩擦学性能影响,并确定出减摩效果最优的矩阵磁场参数。根据最优矩阵磁场参数进一步设计磨损试验,并利用光学显微镜对微器件磨损表面形貌进行表征分析,探明矩阵磁场环境下磁性液体应用于硅基微器件的润滑特征和机理。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-27)

刘秀芳,李霞,张广安,眭剑[4](2019)在《离子液体润滑下非晶碳膜的载流摩擦磨损行为》一文中研究指出目的考察非晶碳膜(amorphous carbon film,a-C)在干摩擦和在离子液体(IL)润滑下的载流摩擦磨损行为特点。方法选取不锈钢、涂覆离子液体的不锈钢、a-C薄膜和涂覆离子液体的a-C薄膜(a-C-IL)分别与不锈钢小球对磨,在直流电流为0.2 A的条件下进行摩擦磨损测试,对比了各种试样的摩擦学行为。通过扫描电镜、表面叁维轮廓仪和拉曼光谱对磨痕和磨斑进行分析表征,并讨论各种摩擦副的磨损机制。结果非晶碳膜与离子液体均能有效地降低钢-钢摩擦副在载流条件下的摩擦系数,使得稳定摩擦系数从~0.8分别降低到~0.2和~0.15。当a-C膜与IL进行复合后,进一步降低了a-C膜的载流摩擦系数(~0.1),但是a-C膜的耐磨性能降低。结论在载流摩擦磨损测试下,钢-钢摩擦副的摩擦系数大,磨损严重,伴随轻微的粘着磨损;离子液体可以明显减小摩擦副之间的粘着,降低钢-钢摩擦副的摩擦系数和磨损率。在钢基底上镀a-C薄膜,摩擦过程中a-C磨屑形成的转移膜发生了石墨化,能显着降低摩擦系数,减小磨损率。a-C-IL固液复合薄膜具有比a-C膜更低的载流摩擦系数,但其耐磨性能不如a-C膜。(本文来源于《表面技术》期刊2019年05期)

阮双双[5](2019)在《硅烷基二元掺杂离子液体润滑薄膜制备及摩擦学性能研究》一文中研究指出单晶硅(Silicon,Si)及其化合物是微机电系统(Micro-electromechanical Systems,MEMS)的主要器件材料,随着MEMS在不同领域中的广泛应用,Si微型构件的尺寸不断缩小到微/纳米尺度,由此带来的尺度效应使得Si表面的黏着力、摩擦力不断增大,从而严重制约了其在MEMS中的可靠运行。因此,对Si基材料表面进行减黏、减摩和抗磨性能改善迫在眉睫,纳米润滑薄膜技术成为解决这一问题的重要手段。本文基于纳米润滑薄膜结构及组分特性,设计了一种以Si为基底,N-[3-(叁甲氧基烷基)丙基]乙二胺(DA)为基底连接层,1-羧乙基-3-甲基咪唑氯盐([CMIM]Cl)为中间强化层,1-十二烷基-3-甲基咪?六氟磷酸盐([DMIM]PF_6)为表面润滑层的硅烷基二元掺杂离子液体(Ionic Liquids,ILs)润滑薄膜体系,运用分子动力学模拟方法研究了润滑薄膜的分子结构特性及润湿特性;基于模拟结果,通过自组装和喷覆方法在Si基底表面制备了润滑薄膜,并借助傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量仪、X射线衍射仪等分析手段对薄膜结构进行了表征分析;最后采用微摩擦磨损试验机和原子力显微镜研究了润滑薄膜的微/纳摩擦学性能。研究结果表明:当[CMIM]Cl分子在DA表面的覆盖率为50%,且相邻两分子按2a×2 2a规律排列。[CMIM]Cl和[DMIM]PF_6分子数目比为1:4时,[DMIM]PF_6分子的吸附能为-52.9 kcal·mol~(-1),硅烷基二元掺杂ILs润滑薄膜的模拟模型结构最稳定。该膜层的润湿性能模拟结果相较于单组分ILs膜层显示出最低的表面能,在微/纳摩擦学试验中,硅烷基二元掺杂ILs润滑薄膜在微/纳观尺度下均表现出优异的摩擦学性能。纳观尺度下,相对于Si表面,润滑薄膜表面的黏着力降低了63%,且在不同载荷下的平均摩擦力值降低了60%。微观尺度下当载荷为100 mN时,该薄膜的磨损寿命显着增强,耐磨时间高达4500 s,相对于同等实验条件下Si和DA表面的磨损寿命提高了70倍;当载荷增大至500 mN,该薄膜仍然表现出最长的耐磨时间,摩擦系数稳定在0.22左右。这主要归因于键合相[CMIM]Cl分子在膜层中形成更密集有序的层状结构,增强了薄膜的刚度和强度,且流动相[DMIM]PF_6分子易于流回到磨损轨道,实现自补充润滑特性,二者的协同作用有效地改善了薄膜的自润滑性能。研究结果为解决MEMS系统器件失效的摩擦学问题提供了有效的方法和途径。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-05-01)

张浩波,陈晖,施小宁,谢永强[6](2018)在《离子液体润滑下的GLC薄膜摩擦学性能研究》一文中研究指出合成了一系列新型锂基离子液体,利用磁控溅射技术在单晶硅表面制备了类石墨碳薄膜摩擦副,利用UMT-2MT摩擦磨损试验机以离子液体作为润滑剂对类石墨碳薄膜的摩擦性能进行了研究.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜表面磨损的微观形貌,通过X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜摩擦磨损机理.结果表明锂盐离子液体与咪唑基离子液体相比,锂基离子液体表现出了优秀的抗磨性能,咪唑基离子液体展现了更优良的减摩性能,其原因是由于摩擦副表面生成了包括摩擦化学反应膜和物理吸附膜的边界润滑保护膜,起到了抗磨减摩的作用.(本文来源于《兰州文理学院学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

郭利崇[7](2018)在《850热连轧机液体润滑轴承设计及特性分析》一文中研究指出当前,我国粗钢产量约占世界总产量的50%,已成为世界第一钢铁大国,而高附加值板带材占比较低,部分产品仍需要进口。随着国内制造业的转型升级,对优质板带材的需求量与日俱增,这与国内巨大的低端板带材制造能力形成供需矛盾。国内低端板带材轧机装备落后,污染严重,吨钢损耗成本高,产品同质化严重,市场竞争激烈。2000年后,国内大型钢铁企业已建成的宽板带轧机设备先进,环境影响小,吨钢成本损耗低,产品性能好,市场前景广阔,但前期投资额巨大。通过与钢铁企业及轧机设计商充分沟通,提出在中窄带钢轧机上应用液体润滑轴承辊系替代滚动轴承辊系的设想以降低轴承损耗。与宽带轧机相比,中窄带钢轧机采用液体润滑轴承辊系投资低,装备先进,产品质量好,吨钢辊系损耗成本低,符合国家节能减排的产业政策。由天津中重设计制造的国内某750不锈钢热连轧机,因轧制力大造成轴承烧损量大,甚至发生断辊事故。2013年,天津中重与太重探讨将精轧机支撑辊换用液体润滑轴承以解决上述问题。经核算,液体润滑轴承辊系可将吨钢轴承损耗降低约55%。2014年,天津中重科技在宁波850热连轧机辊系设计时,向用户推荐优选液体润滑轴承辊系,以提高辊系技术水平及径向承载轴承损耗,本课题研究内容来源于此。首先,针对在热轧中窄带钢辊系普遍使用的四列圆柱滚子轴承进行寿命影响因素研究,分析导致滚动轴承损耗大的原因。针对滚动轴承的不足,提出在热轧中窄带钢轧机上采用液体润滑轴承替代滚动轴承的设想,并从理论(润滑理论及承载性能)、机械结构设计、润滑系统设计及特性分析等方面阐述、论证其可行性及优越性。动压液体润滑轴承的运行机理是基于动压收敛油楔效应,理论计算依据雷诺润滑方程;静动压液体润滑轴承是在动压轴承基础上增加静压油腔改善动压轴承的低速性能,理论计算是在雷诺方程的基础上增加流量连续方程和边界方程。关于动压轴承承载计算,对于速度条件,计算当油膜厚度达临界最小油膜厚度时,速度与轴承承载能力间关系;对于散热要求,计算当平均工作油温75℃时轴承的热平衡方程,得出速度与承载能力间关系;最终通过绘制轴承安全工作曲线限定轴承承载范围。通过850热连轧机液体润滑轴承设计,技术及经济论证,得出在热轧中窄带钢轧机使用液体润滑轴承以承受轧制力具有技术及成本优势,是可行的;但中窄带钢投资企业对液体润滑轴承认识有限,往往客户的实际认可程度成为最终决策的关键因素。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-01)

盛长超[8](2018)在《乳酸盐离子液体润滑性能及其机理研究》一文中研究指出本文针对目前所用咪唑类离子液体含有B、P、S等有毒元素,容易对金属摩擦副造成腐蚀的问题,选用不含有毒元素的1-辛基-3-甲基咪唑乳酸盐离子液体(L-L108)为润滑剂,研究其润滑性能。围绕该离子液体,本文主要研究内容如下:研究了在钢-钢摩擦副条件下,L-L108为纯润滑剂的润滑性能。首先进行了不同转速和载荷的摩擦磨损实验。结果表明当转速为200 r/min,载荷为5 N时获得0.023的最低摩擦系数,且稳定性较好。同文献中已有作为润滑剂的离子液体L-P108、L-B108和传统润滑油SAE 10W-40相比,摩擦系数分别降低了66.2%、59.6%和78.5%,减摩效果显着。此外,改变摩擦副,在钢-铜和钢-铝摩擦副条件下进行摩擦实验,结果表明L-L108均具有优于其他润滑剂的润滑性能,这说明乳酸盐离子液体是一种可以作为润滑剂的优异溶剂。通过对磨损表面形貌观察发现,L-L108润滑下磨损较小,且磨损后表面形成具有一定规律的纹理结构,这种结构有利于在摩擦过程中形成二次润滑,对提高润滑剂的减摩抗磨性能起重要作用。研究了L-L108为润滑油添加剂的摩擦学性能。当SAE 10W-40为基础油时,添加少量的离子液体便可起到减摩抗磨效果。当添加质量分数为1.0%的L-L108时,摩擦系数降低至0.081,同比SAE 10W-40作润滑剂减小了24.3%。且与添加L-P108和L-B108两种离子液体相比,添加L-L108减摩性能最好。以PEG为基础油时,当添加质量分数为3.0%的L-L108时,摩擦系数最低,为0.055,同比PEG作润滑剂减小了19.1%,且比其他两种离子液体作添加剂减摩效果更好。由此可以看出乳酸盐离子液体是一种具有良好润滑性能的润滑油添加剂。乳酸盐离子液体具有优异的减摩抗磨性能,一方面可归因于离子的吸附能力:液体中带有负电荷的阴离子(Lac~—)能与金属摩擦副在摩擦过程中因电子外逸而形成的正电荷点相结合,在摩擦副表面形成稳定的阴离子吸附层,进而通过离子在摩擦副表面形成稳定的物理吸附膜。而L-L108分子结构中含有羟基和双键,表现出比其他咪唑类离子液体更强的极性,因此形成的物理吸附膜更加牢固。另一方面可归因于摩擦化学反应:XPS分析表明在摩擦过程中乳酸盐离子液体与钢表面发生摩擦化学反应,形成了摩擦化学反应膜,从而使该离子液体表现出优异的减摩抗磨性能。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2018-05-30)

李昭[9](2016)在《飞机蒙皮镜像铣削液体润滑及静压支撑技术》一文中研究指出飞机蒙皮作为飞机的外表面零件,具有强度高、塑性好等特点。蒙皮表面形状复杂,刚度较差,传统的机械加工无法满足蒙皮加工要求。传统的飞机蒙皮减薄技术为化学铣切,然而化铣加工方式并不能满足绿色加工的要求。近年来,逐渐采用数控铣切取代化学铣切的加工技术,飞机蒙皮镜像铣削为其中一种加工技术。本文介绍了镜像铣削加工技术的原理,特点以及优势。镜像铣削的支撑方式为滚动支撑或滑动支撑,滚动支撑由于接触面积小而产生加工颤振,滑动支撑由于支撑面和工件摩擦使工件背面质量较差,因此本文提出了两种新的支撑方式—液体润滑支撑及液体静压支撑。本文对液体润滑和液体静压支撑方式的原理和特点分别进行了介绍,并对液体静压支撑方式进行了理论分析。根据理论分析和实际加工的情况对毛细管节流器内径,管长等参数进行了选择,并根据所选参数计算了不同进液压力时的液膜厚度,液膜调整量以及液膜刚度。根据镜像铣削的加工特点设计了试验加工平台以及液压系统。采用液体润滑支撑的方式,通过试验测得不同进液压力下的液膜厚度以及液膜刚度。随着进液压力逐渐递增,液膜厚度逐渐变厚,液膜刚度逐渐降低。试验选择了不同的进液压力进行了镜像铣削加工,得到了工件表面一致性和实际加工深度最佳的进液压力为20kPa,几乎与没有通液铣削时的工件表面尺寸一致性以及加工深度一致。对试验工件的表面粗糙度进行了测量,有液体润滑时的工件表面粗糙度高于没有液体润滑的情况。采用液体静压支撑方式,针对液膜厚度,液膜调整量以及液膜刚度特性曲线进行了试验验证,试验结果与理论分析的变化趋势基本一致。选择了不同节流器内径尺寸进行加工试验,结果显示节流器内径以为0.1mm时的尺寸一致性和加工深度最佳,与理论计算值基本一致。对比了静压支撑、润滑支撑和无液体支撑叁种方式的加工情况,采用液体静压支撑方式得到的工件表面一致性、加工深度以及表面质量优于其他两种支撑方式。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-31)

李振涛,郝木明,杨文静,韩婕,任宝杰[10](2016)在《波度和锥度对液体润滑机械密封空化特性影响》一文中研究指出为进一步探究机械密封液膜中空穴初生、演变等影响因素,基于质量守恒空化模型,建立考虑微观波度和锥度的液体润滑机械密封数学模型,采用有限控制体积法对控制方程进行离散,综合分析不同波幅、波数及锥度对空化特性的影响。结果表明:波度产生流体动压润滑效应,锥度产生流体静压润滑效应,两者共同影响空穴的初生和演变,而又影响空穴沿周向和径向的变化;空穴初生时,液膜破裂位置位于膜厚沿周向发散的低压区,且在空穴演变时其沿某一半径方向保持不变;量纲1波幅不超过0.5且波数不低于8或量纲1负锥度大于0.5的工况均可加快空化率,促进空化发生;而相同波幅且波数小于8或锥度趋向于正锥度的工况均可减缓空化率,有效抑制空化发生。(本文来源于《化工学报》期刊2016年05期)

液体润滑论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

与传统电接触用液体润滑剂相比,离子液体兼具良好润滑性和导电性,然而目前人们对电接触摩擦副在离子液体润滑下的载流摩擦学性能还知之甚少。离子液体的一些优点,如低蒸汽压、宽的电化学窗口、高热稳定性等,有望为空间机构用丝刷/滑环系统的润滑开辟新的窗口。基于此,本论文以丝刷/滑环摩擦学系统的核心摩擦学难点问题,即在保证电流通过接触点的前提下,降低摩擦界面粘着及其引起的加工硬化等现象为基本摩擦学研究目标,以销/盘式载流往复滑动摩擦磨损试验机为评价手段,考察了化学镀银膜在1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐离子液体(LP108)润滑下的摩擦学性能。本论文重点考察了载流低速、重载条件下的摩擦物理(摩擦界面粘着、摩擦界面的重构以及磨屑的产生)和摩擦化学(边界润滑膜的组成与结构),以及电化学与摩擦化学机制及其对摩擦学性能的影响。此外,论文有针对性地获取了宏观摩擦界面设计、LP108热氧化等一些与工程应用相关的基础数据。本论文得到以下的主要结果和结论。1.LP108具有优异的润滑性与防粘着作用。在接触应力为0.77 GPa(10 N)和滑动速率为0.78 mm/s的无润滑条件下,铜(销)/化学镀银膜(2?m膜厚,镀层在铜盘上,下同)摩擦副表现出严重的粘着磨损(铜销表面有厚的银转移层),摩擦系数高达1.0-1.4。离子液体LP108有效降低了上述摩擦副的摩擦界面粘着,铜销表面有薄的银转移膜,摩擦系数低于0.35,磨屑仅产生于短暂的磨合期,在稳态磨损阶段摩擦副双方的磨损轻微;并在接触应力为1 GPa(29N)下的润滑寿命大于6小时。2.铜(销)/化学镀银膜(盘)摩擦副的载流摩擦学性能受电极方向和电弧的影响。(1)采用先电加载/后力加载模式时,销/盘极性对摩擦学性能有不同的影响,其结果受电弧的干扰。当采用销(销正盘负)/盘(销负盘正)时,获得了低摩擦(0.3)和低磨损,接触电阻低且稳定,电弧仅在银膜非磨痕表面产生圆弧形影响区,并不造成银膜的破坏;而当采用销(销负盘正)/盘(销正盘负)时,电弧和电解致化学镀银膜退镀引起离子液体的浑浊,虽然摩擦系数和磨损,情况与前者区别不大。(2)采用先力加载/后电加载模式,可以有效地消除电弧以及电弧带来的影响。而以往的研究对离子液体的导电行为的认识存在不足之处。3.银摩擦层与LP108的边界润滑特性赋予了铜(销)/化学镀银膜(盘)摩擦副优异的载流摩擦学性能。在LP108润滑下,铜@销/银@盘摩擦界面转化为银@销/银@盘摩擦界面,即在销磨损表面有银转移膜形成,在盘磨损表面形成银摩擦层。基于LP108中阴离子(PF~(6-))赋予的优良的边界润滑特性,上述转移膜和摩擦层的表面均形成了富F元素(CF_3)的纳米厚度的边界润滑膜,而P、N元素的含量较低。电流对摩擦化学反应膜的组成和结构亦无明显影响。4.工程应用研究结果预示了离子液体润滑下丝刷/滑环系统的应用潜力。我们的研究结果体现在两个方面:宏观摩擦界面的设计与LP108薄膜@化学镀银膜的储存稳定性研究。宏观摩擦界面的设计:LP108润滑下的叁种摩擦界面,即(a)摩擦副I(铜(销)/化学镀银膜(盘))、(b)摩擦副II(化学镀银膜(销)/铜(盘))和(c)摩擦副III(化学镀银膜(销)/化学镀银膜(盘)),有不同的摩擦学性能,特别是在磨屑的形成、摩擦层的形成方面。磨屑形成于滑动摩擦的初期,摩擦副I和摩擦副III产生数量较多的片状磨屑,而摩擦副II几乎不产生的磨屑。薄LP108@化学镀银膜有较好的储存稳定性,对热风和热氧化均有一定的抵抗力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

液体润滑论文参考文献

[1].严炜东.液体润滑条件下微介观体积成形摩擦建模与尺度参数求解方法的研究[D].山东建筑大学.2019

[2].宇文飞燕.滑动电接触下化学镀银膜的咪唑六氟磷酸盐离子液体润滑[D].西北大学.2019

[3].邱先明.矩阵磁场下硅基微器件的纳米磁性液体润滑研究[D].中国矿业大学.2019

[4].刘秀芳,李霞,张广安,眭剑.离子液体润滑下非晶碳膜的载流摩擦磨损行为[J].表面技术.2019

[5].阮双双.硅烷基二元掺杂离子液体润滑薄膜制备及摩擦学性能研究[D].湘潭大学.2019

[6].张浩波,陈晖,施小宁,谢永强.离子液体润滑下的GLC薄膜摩擦学性能研究[J].兰州文理学院学报(自然科学版).2018

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液体润滑论文-严炜东
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