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流体动压效应介入下聚合物刷的水润滑机理研究

摘 要: 纯水极低的黏度和黏压系数导致其在较低的速度下难以形成有效润滑膜，从而限制了水基润滑在工业领域的广泛应用^[1]。受天然滑液关节微观结构和润滑机制的启发，科学家们发现水润滑环境下表面接枝聚合物刷的摩擦副表面却可以获得优异的润滑性能^[2]，目前有关聚合物刷的相关研究极少关注测量聚合物刷的成膜特性^[3]。本研究提出利用光干涉测量技术在球-盘式纳米薄膜测量装置上开展聚合物刷界面间的水润滑机理的研究工作，重点考察接触区内聚合物刷的成膜特性，通过测量不同卷吸速度下水膜的厚度和摩擦系数，探讨流体动压效应介入下的聚合物刷的水润滑机理。本研究工作明确了聚合物刷的“水合效应”是获得优异的水润滑性能的关键要素；发现在流体动压效应介入下聚合物刷呈现出了令人惊喜的润滑增强效应；并初步实现了通过表面改性方法改变聚合物刷的水合程度来调控其润滑性能。

关键词: 聚合物刷；水合效应；流体动压效应；润滑增强效应；成膜特性



聚合物刷的成膜特性和润滑性能调控



参 考 文 献：

1. 张嗣伟. 我国摩擦学工业应用的节约潜力巨大-谈我国摩擦学工业应用现状的调查[J]. 中国表面工程, 2008, 21(2): 50-52.


2. [2] Zhou F, Huck W T S*. Surface grafted polymer brushes as ideal building blocks for “smart” surfaces[J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2006, 8(33): 3815-3823.


3. [3] 李栋，杨淑燕*，郭峰. 水润滑环境下聚合物PLL-g-PEG的宏观摩擦学性能的研究[J].摩擦学学报，2019(4): 434-443.