N, S共掺杂提高碳点无溶剂纳米流体摩擦学性能
编号:171
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更新:2025-04-15 09:49:40 浏览:11次
口头报告
摘要
本研究通过构建实验-分子动力学模拟多尺度研究框架,系统阐释了纳米改性填料的摩擦学强化机制。针对"滚珠效应"与"摩擦烧结"两大核心机理,重点揭示了吸附/反应膜动态生长规律及聚合物-填料界面增韧本质。创新性地设计了N/S共掺杂碳量子点为核心、Jeffamine M2070为壳层的复合纳米流体(NS-CQDs NFs),通过"有机壳增强核心树脂界面"策略强化聚酰亚胺基体。实验结果表明,纳米填料显著提升复合涂层界面性能,NS-NFs体系界面峰值温度较纯PI提高126 K,触发闪温烧结效应促进转移膜石墨化进程。同步增强的界面结晶度与原子迁移率驱动了摩擦膜动态生长,最终实现0.15的稳定摩擦系数(降低61%)和0.3×10-5 mm3/N·m的磨损率(减少95%)。分子模拟揭示了埃尺度能量演变规律,证实纳米颗粒协同作用通过双重机制强化界面,碳量子点提供机械支撑,聚合物壳层赋予转移膜易剪切特性。研究提出的多尺度协同强化机制为精密仪器摩擦副材料设计提供了理论依据,开创了高性能聚合物基复合材料制备新范式。该成果对航空航天精密轴承、微机电系统等领域的减摩抗磨技术发展具有重要指导价值
关键词
无溶剂纳米流体;聚酰亚胺;摩擦学性能;分子动力学模拟
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