基于流变学特性的磁性纳米粒子作为润滑添加剂的可控润滑研究

项目名称： 基于流变学特性的磁性纳米粒子作为润滑添加剂的可控润滑研究

项目编号： No.51205384

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 张明

作者单位： 中国科学院兰州化学物理研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 磁性纳米颗粒作为润滑添加剂，可以携带有效润滑组分到达由于润滑剂粘度特性导致的不能进入的摩擦副微区，准确充分地填充于摩擦表面，实现连续润滑并避免出现润滑剂贫乏的问题。影响含磁性纳米颗粒润滑剂润滑能力的因素很多，如外加载荷、外加磁场、纳米颗粒浓度、摩擦副表面状态以及环境温度等，这其中粘度特性是影响润滑剂润滑效果重要因素，而含磁性纳米粒子润滑体系的粘度特性又取决于润滑体系的成分和所受磁场的强度。本项目从磁性纳米颗粒对润滑体系的流变性能的影响入手，通过外加磁场强度的改变考察含磁性纳米颗粒润滑剂的流变特性，进而合理控制润滑剂的粘度、剪切应力、屈服应力、粘温特性等，改变润滑体系的摩擦系数和润滑膜厚度，避免摩擦副表面微凸峰接触，实现润滑状态的主动控制。在指导实际应用中，可以通过调节摩擦部件运行环境的磁感应强度、磁流变液体的流变学性能，实现可调节、可控制的对关键润滑部位的定位润滑。

中文关键词： 磁性纳米粒子；润滑添加剂；流变学；可控润滑；流变-润滑机理

英文摘要： Due to the viscosity properties, lubricant can not arrive at the micro-area of tribo-pairs, but the effective lubricating components can be carrying then enter the location when magnetic nanoparticles used as lubricating additives. Thus, lubricant could be accurately and fully filled on tribo-surface, to pervious continuous lubrication and to avoid the lack of lubricant. The Applied load, the external magnetic field, the concentration of nanoparticles, friction surface state, as well as ambient temperature, can all impact on the lubricating ability of lubricant, the viscosities of which is the main factor. Moreover, the viscosity of lubricant containing magnetic nanoparticles depends on the composition of the lubrication system and the magnetic field strength. The project from the start of magnetic nanoparticles on the rheological properties of the lubrication system, by the adjusting of the magnetic field strength to investigate the rheological properties of lubricant containing magnetic nanoparticles, and then control the viscosity,shear stress,yield stress and viscosity-temperature characteristics of the lubricant, changing the friction coefficient and lubricating film thickness of the lubrication system, to avoid friction surface asperity peak contact each other and to achieve active control of the lubricati

英文关键词： Magnetic nanoparticles；Lubricating additives；Rehyology；Controlable lubrication；Rehyology-lubrication mechanism