类石墨非晶碳膜与不同硅油构建的固-油协同润滑研究

编号：CYYJ03695

篇名：类石墨非晶碳膜与不同硅油构建的固-油协同润滑研究

作者：何翕 庄佳伟 安广萍 林燕飞 刘小强 郝俊英

关键词： 类石墨薄膜 硅油 离子注入 固-油复合润滑 边界润滑

机构： 江西理工大学材料冶金化学学部 江西理工大学土木与测绘工程学院 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

摘要： 硅油由于具有良好的化学稳定性、黏温特性和耐高温等性能,在机械设备的润滑方面发挥了重要作用.但是在边界润滑条件下,硅油在常见金属摩擦副界面的摩擦系数较高且造成的磨损较大,润滑效果不理想.利用类石墨非晶碳与硅油构建固-油协同润滑体系,对比研究了氢离子注入改性前后的类石墨非晶碳膜(GLC)与不同基团封端硅油的固-油复合边界润滑条件下的摩擦学性能.结果表明:类石墨碳膜与硅油复合后表现出显著的固-油协同润滑效应,其摩擦系数低至0.02,磨损率低至5.3×10^(−8 )mm3/(N·m).相比于注入改性的GLC膜,未改性GLC膜与含有极性基团封端的硅油复合表现出更低的摩擦系数.这可能主要源于未改性GLC膜的碳原子主要以sp2杂化键存在,其π电子能够与硅油的极性基团产生偶极诱导作用,使油膜在摩擦界面吸附更为稳固.但是,注入改性的GLC膜由于力学性能的改善,其与多数类型的硅油复合后的抗磨损性能总体优于未注入的GLC膜.