摩擦学研究领域的进展和发展趋势VIP免费

摩擦学领域的研究进展和发展趋势李久盛（中国石油兰州润滑油研究开发中心，甘肃兰州730060）摘要：对近年来摩擦学研究领域的相关文献进行了调研、汇总和分析，主要涉及的内容有：对摩擦学发展趋势的预测和分析，摩擦化学研究的新方法、新理论和新仪器，边界润滑下不同类型添加剂的作用机理等。在此基础上，结合油品发展趋势对摩擦学今后的关注点进行了总结和展望。关键词：摩擦学；边界润滑；极压抗磨剂；摩擦化学反应StatusandDevelopTrendsofTribologyResearchFieldLIJiu-sheng(PetroChinaLanzhouLubricatingOilR&DInstitute,Lanzhou,730060)Abstract:Inthispaper,manyreferencesconcernabouttribologyresearchfieldwerecollectedandanalyzed.Themaincontentsincludetheforecastandanalysisofdeveloptrendsintribology,newmethods,theoryandanalyzerfortribochemicalstudies,andthemechanismofdifferentkindsofadditivesinboundarylubricatingstate.Baseontheabove,thedeveloptrendsoftribologyfieldweresummarizedandpreviewed.KeyWords:Tribology;Boundarylubrication;EP/AWAdditive;TribochemicalReaction摩擦学((tribology)是一门研究相对运动的表面及相关行为的技术科学，包括研究摩擦、磨损和润滑。摩擦化学是摩擦学的一个重要分支，是化学与摩擦学的一个交叉学科，主要研究相对运动中的表面所发生的化学及物理化学变化。摩擦化学主要涉及两大摩擦领域：干摩擦状态下的摩擦化学及润滑状态下的摩擦化学。干摩擦指相对运动的两个界面间没有油脂或其它润滑液存在的摩擦状态；而油润滑则是指相对运动的界面完全浸于油脂中或界面有一层油脂润滑膜的摩擦状态。摩擦化学与热化学有一定的差异，摩擦化学往往是在机械能、热能、电能等共同作用下产生的化学变化，它与相对运动的摩擦表面所产生的各种物理与化学效应直接相关，并且由磨损而引起的表面晶格缺陷和金属新生面对化学反应还具有催化作用，有时还可以激发某些反应的发生。摩擦化学具体来说，就是对添加剂在摩擦过程中的作用机理进行研究，这对于提高添加剂开发工作的目的性具有十分重要的意义。在本文中，对近年来国际摩擦学界有关摩擦化学的文章进行了调研，并结合自身的工作需要，选择其中具有代表性的文献进行了整理，希望可以为第2页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共17页以后的研发工作提供方法借鉴和理论指导。一、摩擦学研究发展趋势的预测2001年，HughSpikes[1]发表了关于21世纪摩擦学研究预测的文章，对摩擦学基础研究在本世纪最初50年所面临的挑战进行了分析和讨论，并对其发展趋势进行了预测。基于对摩擦学现在的发展趋势、研究状态、科技支撑条件和现实需求的分析，Hugh认为本世纪头12年，摩擦学基础研究的发展趋势主要集中于5个领域：模型和模拟、薄层润滑、节能技术、表面的最优化设计和智能系统等。1.1模型化和模拟方法20世纪40年代，计算技术的限制使得科学家只能通过大量的计算对摩擦过程中有限流体动力学进行简单的研究；60年代，大型主机的出现促进了流体热力学和流体弹性动力学等温线的研究，并在60年底中期扩展到弹性动力学线接触的热力学研究；70年代，进一步深入到弹性动力学点接触的等温线研究；80年代，计算机技术的发展解决了等温线、光滑表面和弹性动力学等问题，热力学、点接触、粗糙表面和高负荷下的摩擦接触受到了关注，分子动力学开始用来对简单的碳氢化合物进行模拟；90年代中，解决了粗糙表面上的2维弹性流体接触[2]和厚层/薄层膜润滑的分子动力学模拟[3,4]。图1是2个狭窄表面相对运动时不同油膜厚度的十六烷的模拟[4]，图2是典型粗糙表面运动接触下的油膜厚度预测[5]。图1剧烈碰撞下运动表面十六烷的分子动力学模拟第3页共17页第2页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共17页图2弹性流体接触下粗糙表面油膜厚度的计算机模拟计算机模型除了得益于计算机技术的力量，还在运算规则如多栅格化处理、真实模拟等方面取得了进展。具体来说，高度精确和复杂的数学模型和模拟方法将在摩擦学得到更大的应用。到2012...