薄膜润滑研究的进展与问题

论述了薄膜润滑与润滑状态划分,薄膜润滑的特性,固/液转变与有序分子膜,薄膜润滑的失效,微流体的等效粘度与流动特性,高分子薄膜润滑的机理,纳米级固-液二相流,超滑等方面的研究进展和目前存在的尚未解决的问题.     

射频磁控溅射ZnO薄膜的结构和应力特性

用JGP560I型超高真空多功能磁控溅射仪在Si(111)衬底上制备了ZnO薄膜。采用X-Ray衍射仪和电子薄膜应力分布测试仪等对其微结构和应力进行了测试分析。研究结果表明,ZnO薄膜具有良好的c轴择优取向;随着薄膜厚度的增加,薄膜中的平均应力减少;膜厚为744 nm时平均应力、应力差均最小,分别为5.973×108Pa、6.159×108Pa,应力分布较均匀。     

厚度对ZnS薄膜结构和应力的影响

用射频磁控溅射法在单晶Si基片上制备了4种不同厚度的ZnS膜,采用XRD和光学干涉相移法对薄膜的微结构和应力进行研究。结构分析表明,不同厚度的ZnS膜均呈多晶状态,并有明显的(220)晶面择优取向,晶体结构为立方晶型(闪锌矿)结构;随着薄膜厚度的增加,平均晶粒尺寸随之增大;薄膜的晶格常数在不同厚度下均比标准值稍大。应力分析表明,随着膜厚的增加,ZnS膜的应力差减小,在厚度为768 nm时的选区范围内应力差最小,应力分布较均匀。     

薄膜润滑与纳米流变学研究的进展

综述了薄膜润滑和纳米流变学最新研究成果及其对宏观摩擦学的贡献。当润滑膜厚度接近分子尺度时，润滑剂的流变性质和物理状态将经历很大的变化，包括有序结构形成，等效粘度增加，松驰过程减缓，固化或玻璃态转化以及由此产生的粘滑运动。说明在弹流和边界润滑之间可能存在一种特殊的薄膜润滑状态，即润滑剂的流动及流体动力效应依然存在，但其行为已大大不同于经典理论所预测的规律。目前有关薄膜润滑的理论尚在发展之中，它将为高技术微系统的开发，实现摩擦控制和界面设计提供理论基础。     

超薄膜润滑建模方式综述

根据国内外的发展状况，对各种建模方式的特点进行概括和综合，并提出了不同的计算思想。     

超薄膜润滑的分子动力学模拟

超薄膜（膜厚趋于分子量级）的摩擦特性与宏观流体膜有很大的不同,与超薄膜的微观结构有密切的关系。本文应用可以同时模拟超薄膜宏观和微观特性的分子动力学模拟（ＭＤＳ）方法,研究了超薄膜的微观结构与摩擦学特性间的关系,发现了平行于壁面的层状类固态结构;固液作用强度及膜厚大小对类固态结构有着明显的影响;超薄膜的极限膜厚由类固态与液相的比例决定。这种微观结构的相变改变了超薄膜的摩擦学特性。模拟中还发现了剪切诱导的微观构型。     

薄膜润滑径向轴承特性分析

薄膜润滑轴承的特性远不同于常规轴承，在考虑间隙对润滑剂产生的影响后，润滑剂的特性将发生较大的变化。由于这种变化，薄膜润滑的特性才被广泛地研究和重视。文章应用等效粘度修正模型对径向滑动轴承进行了性能分析,对无限宽轴承可得出压力计算的解析表达式,从而可精确地计算轴承的性能。     

边界润滑探究

一、边界润滑概述 为了减小机器运行给零件带来的磨损,提高零件的使用寿命,常常在机器中使用润滑油或者润滑脂进行润滑。润滑的机理主要是在摩擦表面之间形成具有法向承载能力的润滑膜,而根据润滑膜特征的差异,润滑状态通常可以分为流体动压润滑,流体静压润滑,弹性流体动压润滑,薄膜润滑和边界润滑。     

椭圆齿轮的弹流润滑研究

通过对互相啮合的一对椭圆齿轮的综合曲率半径、卷吸速度、单位接触长度载荷的分析,给出了椭圆齿轮弹流润滑的实用计算公式以及节曲线平均最小膜厚公式。此式的计算结果可以作为判断椭圆齿轮润滑性能优劣的依据。     

纳米级薄膜润滑量子化模拟的研究

以量子力学原理为基础，建立了考虑润滑介质粒子的波动性的模拟模型，并利用量子力学粒子系统的Hartree自洽场独立粒子模型对模拟模型进行了数值计算，求得了基态下的模拟模型的波函数，量子力学模拟结果与Newton力学的分子动力学模拟结果进行了比较，获得到了一些纳米级薄膜润滑的量子化信息。     

润滑分子特性对纳米级流体膜失效的影响

为研究 nm级流体膜的失效情况 ,采用 NGY- 2型nm级膜厚测量仪 ,根据光干涉相对光强原理 ,对纯滚动点接触的中心区进行润滑膜厚度测量。观察不同载荷和速度下纯烷烃及加入少量酸时的流体膜厚度的变化情况 ,考察流体效应膜的失效情况。实验表明 :使用烷烃作润滑剂时 ,当压力增至某一定值时有一个临界点 ,当速度低于此点时 ,膜厚剧减 ,此时润滑膜不再具有流体特征 ,此点是润滑膜失效点 ,它与压力、速度、润滑剂的粘度以及分子极性有关。加入少量极性添加剂后所形成的润滑膜可承受较大的载荷 ,并能确保nm级流体膜不失效 ;在较高压力下 ,要在接触区形成流体膜就必须施加更高的速度或使用较大粘度的润滑剂 ;极性添加物的加入能提高流体膜的承载能力     

脂润滑滚动轴承EHD膜厚的计算简式

本文导出了适用于计算各类滚动轴承脂润滑弹流膜厚的公式。计算中不需要轴承的细部尺寸,计算简便,精度较高。理论计算与实验结果十分接近。文中对若干影响膜厚的因素进行了讨论并给出了计算实例。     

无限短径向轴承的薄膜润滑特性分析

在薄膜润滑的无限短径向轴承中,薄膜间隙和吸附层厚度对润滑剂的影响不可忽视.引用薄膜润滑的等效粘度模型推导无限短径向轴承的等效粘度计算模型以获得薄膜润滑无限短轴承的解析解,并运用该模型进行薄膜润滑条件下无限短径向滑动轴承的性能分析,确立了参数与轴承性能变化之间的关系,为工程实际计算提供了理论依据.     

润滑剂黏塑性引起的弹流润滑偏离经典理论--Ⅰ.膜厚公式

考虑润滑剂剪切强度,计算等温纯滚动弹流膜厚.回归出的中心膜厚公式表示不同工况下弹流润滑偏离经典理论的程度.这种偏离实际代表在严重发热的弹流润滑中,入口区润滑剂剪切强度或润滑剂/接触表面界面处最大可承受剪应力下降时,弹流润滑失效前润滑膜的厚度.     

等厚干涉法测量薄膜厚度的两种方法

等厚干涉法测量薄膜厚度设备简易,操作方便,分析直观,在生产中有着广泛的应用.本文探讨了两种等厚干涉法测量薄膜厚度的原理与方法,利用预先形成的薄膜台阶产生空气或透明材料劈尖,单色光在劈尖上下两界面的反射光发生相干叠加产生干涉条纹,通过条纹相关参数的测量,获得薄膜的厚度.通过比较,空气劈尖法较之薄膜劈尖法操作更简易、准确,因而更实用.     

润滑膜的时效特性

为了探讨纳米级润滑膜的时间特性，采用相对ＮＧＹ－２型纳米级润滑膜厚度测量仪对不同润滑剂在不同工况的成膜能力进行了测量，讨论了各种工况条件下薄膜润滑的时间效应问题。实验表明，润滑膜厚度在一定条件下随连续运行时间的增加而增加。由于这一现象不同于一般的润滑规律和流变特性，从界面物理和表面物理化学方面分析了润滑膜时间效应的产生机理。     

HfO2单层薄膜的微结构缺陷研究

ＨｆＯ２是一种优良的高折射率材料（在可见光区域折射率约为２），并且有良好的热稳定性，熔点也很高（约为２９００℃）．ＨｆＯ２在紫外波段的透过性也比ＴｉＯ２和ＺｒＯ２好，并且这个优点不是以牺牲它在可见波段、近红外及中红外的良好透过性能为代价的．因此，近年...     

TiAlN基薄膜抗腐蚀性能的研究进展与展望

本文叙述了TiAlN薄膜的腐蚀机制,介绍了多层化及添加其它元素可获得具有更好抗腐蚀性能的薄膜材料,综述了这些薄膜抗腐蚀性能的研究进展。并对今后的研究方向做出了展望。     

薄膜厚度对蒸发制备Cu膜内应力的影响

文章采用电子薄膜应力分布测试仪 ,对薄膜厚度随 Cu膜内应力的变化进行了研究。同时用 X射线衍射 ( XRD)技术测量分析了薄膜的微结构以及 Cu膜的微结构对其应力的影响。研究结果表明 :随着薄膜厚度的增加 ,蒸发制备的 Cu膜内应力由张应力变为压应力 ,压力差也逐渐减小 ,且内应力分布随膜厚的增加趋于均匀 ,Cu膜结晶明显 ,晶粒逐渐长大