271 / 2021-06-07 17:16:27

基于仿贻贝水基润滑添加剂的吸附膜自修复特性

水是一种低成本、高储量的润滑剂，但由于水的粘度低、承载力差，常常导致严重的摩擦和磨损问题。添加润滑添加剂是有效减少摩擦和磨损的策略之一，其能在摩擦界面处形成吸附膜，起到减摩抗磨的作用。然而，现有的纳米添加剂所形成的吸附膜在长时间的摩擦过程中容易失效，这是由于它与基材的结合力主要是基于物理吸附。因此，开发能够与摩擦界面构成强吸附的润滑添加剂具有重要意义。受海洋贻贝的启发，制备了仿贻贝的聚多巴胺纳米颗粒，并将其作为添加剂加入水基润滑液中。该添加剂通过摩擦诱导的界面自组装效应，实现了聚多巴胺摩擦吸附膜在金属表面的均匀构建，展现出了优异的润滑性能，摩擦系数减少了83%。该吸附膜还展现出了基于颗粒组装的自修复特性，一旦金属由于磨损暴露出新鲜表面，聚多巴胺纳米颗粒就能迅速在该区域成膜。研究表明，聚多巴胺吸附膜不仅可以与金属界面形成牢固的化学键，还可以与氮化硅上表面呈现协同润滑作用。因此，该仿贻贝水基润滑添加剂在摩擦过程中可以实现超稳定的润滑性能。