基于异质界面的三元醇宏观超润滑机制
编号:110
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更新:2026-03-25 10:13:30 浏览:26次
口头报告
摘要
摘要:在高载荷下实现宏观超润滑仍然面临挑战,这主要是由于液相承载能力不足和摩擦界面不稳定。在此基础上,我们提出了一种基于壁面滑移的润滑新范式,该范式将原位钝化的异质界面与三元醇润滑剂相结合,实现了超低摩擦(μ ≈ 0.006)和磨损。通过对304不锈钢进行电化学渗硼处理,结合Si3N4陶瓷球通过摩擦化学反应构建了一个异质界面,该界面由极性的SiO2表面和非极性的-CxHy钝化层组成。实验表明,三元醇的摩擦系数相较于单元醇和二元醇低了一个数量级。分子动力学模拟证明,三元醇致密的氢键网络形成了具有卓越承载能力的类固体薄膜,而其动态氢键稳定性和多向连通性则促进了润滑剂/钝化层界面的壁面滑移,从而最大限度地减少了剪切耗散。这种强内聚力与界面滑移的协同效应类似于二维材料的超润滑性,但却能在通用工程合金的高接触压力下运作。这项工作确立了一种可扩展的策略,即将表面渗硼技术与工业兼容的合适润滑剂相结合,从而将分子设计应用于轴承、齿轮等机械中的宏观减摩抗磨。
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