单层二硫化钼受限条件下癸烷纳米润滑性能的分子模拟研究文献综述
2020-06-25 20:48:30
摩擦和磨损现象广泛存在于自然界中,是一个能量的损耗过程。
减少磨损的重要措施之一就是润滑[1]。
而随着纳米技术和纳米材料的深入研究,在润滑领域也逐渐被人们认识和开发。
由于精密机械和高科技制造产业的迫切需求,尤其是在纳米电子、纳米生物和微观机械等由纳米技术推动的新兴领域的需求[2-4],纳米尺度的润滑工作成为目前科研人员极为关注的课题。
纳米材料具有表面积大、扩散性高、易烧结、熔点低、硬度大等特点,添加了纳米颗粒的润滑剂以其良好的抗磨性能、优异的极压性能以及减摩性能,成为了21世纪最有前途的新型润滑材料。
与传统添加剂相比,纳米添加剂的润滑作用不再取决于添加剂中的元素是否对基体是化学活性的,而是很大程度上决定于它们是否对基体组分能形成扩散层或渗透层和固溶体,这可解决在添加剂设计上长期依赖S、P、Cl等活性元素的情况,为解决S、P、Cl带来的环境问题展示了美好的应用前景[5]。
纳米润滑材料的抗磨减磨主要通过三条途径实现[6]:①通过类似”微轴承”的作用,减少摩擦阻力,降低摩擦系数;②在摩擦条件下,纳米微粒在摩擦副表面形成一个光滑的保护层;③填充摩擦副表面的微坑和损伤部位,起修复作用。
纳米润滑材料的作用机理不同于传统添加剂,与本身所具有的纳米效应有关。
在摩擦过程中,因摩擦表面局部温度高,纳米微粒处于熔化、半融熔化状态,从而形成一层纳米膜,在摩擦表面形成具有极佳抗磨性能的渗透层或扩散层。
由于润滑膜厚度减小到纳米级,限制润滑剂分子与固体材料壁之间的相互作用对润滑性能有很大影响[7]。