油酸的诱导分解和滑移界面转变实现了边界润滑中的超低磨损

油酸的诱导分解和滑移界面转变实现了边界润滑中的超低磨损

        对含油酸润滑油中摩擦膜的形成和减摩机理进行了广泛的研究。油酸分子摩擦膜的自组装主要受官能团和金属基表面之间的吸附以及紧密堆积的烃链之间的范德华力的影响。这些摩擦膜的形成与微凸体之间的剪切速度密切相关。在静态接触条件下，自组装摩擦膜通常与表面结合较弱，从液相中提取时很脆弱。 然而，这些吸附的摩擦膜可以承受一定的压力，并在剪切过程中被激活。在非常低的滑动速度（边界润滑）的情况下，油酸表现出一种独特的行为，其中摩擦保持相当低，但几乎与速度保持不变，这与含有硬脂酸和油酸的润滑剂不同，后者表现出对数增加的摩擦。）这种异常现象归因于烃链中的不饱和引起的空间效应，它抑制了有序单层的形成并增加了摩擦。然而，需要进一步调查才能充分了解这一机制。随着速度的增加，摩擦变得与速度无关，因为缺乏热激活的时间阻止了键的重整，并且施加的应力提供了破坏键的所有必要能量。随后，在摩擦表面和油酸分子之间发生化学吸附或摩擦化学反应。低聚领域的最新研究表明，剪切驱动的机械化学反应使抗磨润滑剂添加剂能够在机械部件表面形成保护膜，减少操作过程中的摩擦。区分剪切应力与油酸润滑剂对摩擦膜形成的贡献对于理解减摩和抗磨性能的机制至关重要。

          北京交通大学Wang Bin教授等人在本研究中介绍了在不同接触压力和滑动速度下进行的四球摩擦学试验的结果。研究结果表明，在一个封闭区域内的临界转速会导致油酸的摩擦性能发生显著变化，从而形成超低磨损三膜。这种三膜主要由含氧氢化合物和碳原子数超过五个的碳氢化合物组成，由油酸的分子作用生成。反应性非平衡态分子动力学模拟证明，油酸随剪切速度变化的分解模式和润滑滑移界面的转变是形成这种超低磨损边界三膜的基本过程。

 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.3c03767