[00140202]薄层摩擦理论与实验研究

本研究受国家973计划、国家自然科学基金、教育部项目等的资助。薄层摩擦学是指表面/界面效应起重要作用的润滑膜厚度在纳米－亚微米量级的摩擦学问题。它是当今摩擦学研究的前沿，也是机械学、信息、能源等领域中的重要问题。其涉及机械学、表面与界面物理化学等，研究的复杂性和难度都超过传统的摩擦学，国内外均处于探讨阶段，尚无成熟的理论和技术。因此，该方面研究符合摩擦学发展的前沿，同时也是现代高新技术领域发展的需求。其不仅具有重要的学术价值，而且在信息和微纳制造等高技术领域有重要实用价值。该项目针对薄层摩擦学中的液体薄层、固体薄层以及磨粒与固体表面的作用，开展了15年研究，成果如下：⑴建立了表面约束作用下的纳米间隙中润滑分子的微流变模型，为描述纳米流变行为提供了基础；⑵发现纳米间隙润滑分子在外电场作用下的气泡现象，提出了带电轴承失效的机理；⑶发现了纳米间隙中高水基微量油润滑成膜现象，并揭示出微量油与水的相互作用成膜机制；⑷揭示出固体表面性质对表面行为的影响规律，并制备出抗磨、减摩表面涂层；⑸揭示出纳米磨粒与表面的作用机制，提出控制微损伤的表面改性方法。该项目研究的理论已经在摩擦副和润滑设计中获得应用，并初步取得效果。