【摘要】：微納尺度下的油膜潤滑較為復雜,經(jīng)典的潤滑理論不足以完全揭示其成膜機制,還需考慮固體表面與潤滑劑之間的相互作用。但目前人們對潤滑中的固/液界面效應缺少完整認識,使得其在工程設計中得不到充分應用,如目前微器件滑動接觸中的液體潤滑設計。本課題通過表面修飾制備具有不同表面潤濕性的面接觸滑塊試樣,在滑塊-玻璃盤面接觸油膜潤滑試驗臺上,采用熒光技術對接觸區(qū)內油膜流速及接觸區(qū)外圍的油池外形進行測量,以評估成膜機制與固/液界面效應的關聯(lián)性。主要研究內容包括:(1)不同潤濕性表面與潤滑油膜厚度的關系。通過表面張力修飾技術獲得具有不同親和性的滑塊界面,并測量滑塊在不同速度載荷下的潤滑油膜厚度,分析了接觸角及接觸角滯后兩個界面參數(shù)與油膜厚度的相關性。結果表明,接觸角滯后可以更好地表征界面效應對油膜厚度的影響。(2)熒光測量技術中熒光強度與剪應變率的關系。設計新的實驗系統(tǒng),通過篩選得到了合適的潤滑劑與熒光探針的組合,使得潤滑油膜激發(fā)出的熒光強度與其剪切率弱相關。(3)膜厚與熒光強度之間標定關系的建立。通過改變滑塊傾角,建立接觸區(qū)內光強與膜厚之間的關系,結果表明光強與膜厚之間存在單值線性關系。利用熒光法對膜厚進行了測量,結果表明熒光法與干涉法的測量結果一致。(4)充分供油條件下油池與速度的關系。熒光法測量了滑塊-轉盤接觸流體動壓條件下圍繞接觸區(qū)的油池尺寸隨速度的變化。油池形狀的改變反映了接觸區(qū)周圍潤滑劑的流失與補給過程。(5)滑塊與玻璃盤表面的潤濕性對接觸區(qū)供油的影響。充分供油條件下,滑塊表面的潤濕性對接觸區(qū)周圍的油池產生影響,但不影響接觸區(qū)內潤滑劑的供給。限量供油條件下,滑塊表面的潤濕性影響接觸區(qū)周圍潤滑油的分布,良好的潤濕性改善潤滑油在滑塊立面的鋪展,提供良好的入口區(qū)潤滑劑供給,從而形成較厚的潤滑油膜。(6)不同潤濕性接觸副內界面速度連續(xù)性的實驗測量。通過隨時間變化的熒光漂白圖像提取剪切流速分布的直接實驗數(shù)據(jù),研究了潤滑油粘度、油膜厚度等參數(shù)對流速連續(xù)性的影響。
【圖文】：

幾何楔效應是產生潤滑油膜的重要機制。近年來隨著的發(fā)展，微納米尺度下的潤滑機制引起廣泛關注。由于微界面作用不容忽視。界面效應對接觸區(qū)潤滑油的成膜能力由表面上潤滑劑的分布都有著顯著的影響，傳統(tǒng)的潤滑設潤滑的界面效應影響微機械潤滑和限量供油潤滑。流體薄滑流體和固體的表面潤濕性決定，因此，界面效應與界面固液界面的潤濕性，一般采用接觸角和接觸角滯后進行表分布與滑移，供油油池的分布，這是液體薄膜潤滑界面效潤滑油膜的潤滑狀態(tài)進行精確描述，對界面滑移的實驗結光測量實驗臺，利用熒光技術與干涉測量技術對潤滑劑的的分布以及界面滑移進行詳細的研究。流體薄膜潤滑的界關系如圖 1-1 所示。

青 島 理 工 大 學 工 學 碩 士 學 位 論 文潤濕性與滑移的相關性研究面的邊界滑移可能對流體流動或潤滑油膜的形成產生顯著如毛細管流動的微系統(tǒng)或具有低負載的毫米/微米級軸承的牛頓流體也存在液/固界面滑移，邊界滑移的尺度最可能與關。一般的概念認為界面潤濕性越好越難發(fā)生邊界滑移，，支持上述觀點。
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.2

【參考文獻】

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