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聚乙二醇在类金刚石碳基薄膜/轴承钢界面的润滑性能优化

机械设备的快速发展对润滑材料提出了更高要求，高可靠、长效润滑已成为润滑材料发展的基本趋势。类金刚石碳基薄膜作为一种重要的固体自润滑材料，具有高硬度、低摩擦系数和优异的耐磨性，为运动部件实现高可靠、长效润滑提供了新的契机。近年来，以类金刚石碳基薄膜为固体润滑材料的固-液复合润滑研究引起了越来越多的关注。基于此，本研究以类金刚石碳基薄膜/轴承钢为摩擦副，优化了聚乙二醇润滑剂在该类滑动界面的润滑性能，并且从表面羟基化的角度，研究了一些多羟基小分子化合物对聚乙二醇润滑性能的改进。结果表明：(1)无论是热氧化处理还是多羟基小分子添加剂的引入，均能显著改进聚乙二醇在这种特殊界面的润滑性能；(2)合适的处理条件或添加剂浓度均可使聚乙二醇实现极低摩擦系数（约0.02）；(3)接触表面的羟基化有效促进了聚乙二醇分子在接触表面的吸附，将体系从边界润滑转变为混合或流体润滑，是改进聚乙二醇润滑性能的重要分子机制。这些发现为发展高性能的类金刚石碳基薄膜固-液复合润滑体系提供了启示。