微间隙超精界面间流体流动与润滑机理研究

成果基本信息
关键词：	微界面流动;薄膜润滑;摩擦学
成果类别：	基础理论	技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：	论文	体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9112013J041	资源采集日期：	2013-09-15

研究情况
单位名称：	北京交通大学	技术水平：
评价证书号：	10004401-3674	评价单位：	国家自然科学基金委员会工程与材料科学部
评价日期：	2011.04.22	评价证书号：	10004401-3674

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
*成果单位详细联系方式请登录会员；还不是会员，马上注册!

成果简介
超精界面间流体的运动对现代机械的精度、寿命、可靠性等具有决定性作用，为适应环保和成本等方面的要求，以水为基础液的润滑剂得到广泛应用，其纳米级的流动规律和润滑机理则为目前研究的空白。本项目的主要创新性工作在于： 1）针对纳米级有序润滑膜的智能润滑机理，建立了纳米级薄膜润滑的模式化和量化研究模型。在考虑介质分子运动的动量和角动量守衡条件下，利用具有微结构的连续体力学，模拟了薄膜润滑性能，得到了液体分子有序性与成膜性能和润滑特性间的变化规律，丰富了润滑理论。 2）将薄膜润滑理论与化学机械抛光（CMP）中流体的流动联系起来，模拟了纳米颗粒的行为。固体粒子将提高抛光液的等效黏度及承载能力，抛光效果依赖于固体粒子尺寸。用Darcy模型表征了多孔性抛光垫中流体的运动特性，揭示了提高材料去除率的原因在于：小孔径尺寸和较厚的孔质层有较大的承载能力。研究了CMP温度场分布和相应的材料去除机理，并从理论上解释了CMP过程中负压的产生原因。 3）针对水基润滑液润滑性能较差的缺点，在水中加入了几种聚氧乙烯基醚（醇乙氧基化产物），分别对水基润滑液的流变特性、成膜特性、减摩抗磨特性以及抗磨极压特性进行了系统的研究。研究质量浓度、载荷、转速和表面粗糙度对其减摩抗磨性能的影响；分析了试样磨痕的表面形貌，并结合XPS分析出磨痕表面生成物的成分做了机理分析。 4）分析了两微小平面在分离过程不同表面亲水/疏水性能、初始液面高度、分离距离等对弯月面形状和弯月面力的影响。制备了硅基底超疏水表面，探究了粗糙度和固体表面自由能对润湿性能的协同影响，并分析了接触角随粗糙结构尺寸的变化规律。基于Gibbs最小能量法则，揭示了水滴在亲水织构化表面发生润湿状态转变的机理。本项目始自2004年，项目组已在Science in China， Journal of Tribology-transactions of the SAME， Tribology International， Chinese Science Bulletin， Advanced Science Letters.， Key Engineering Materials 和《物理学报》、《机械工程学报》、《摩擦学学报》等国际、国内重要的学术期刊上发表了近40余篇论文，其中SCI/EI/ISTP检索的论文30余篇，专著2部。论文SCI他引30次以上。其中“Micro crack of aluminium sheet during cold rolling”（World Journal of mechanics.2011， 1：169-175）经Google Scholar检索，发表的一年半的下载达1570余次。

成果名称：	微间隙超精界面间流体流动与润滑机理研究	关键词：	微界面流动;薄膜润滑;摩擦学
成果类别：	基础理论	一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	机械学	三级分类名称：
研究起止时间：	2004.07 至2013.03	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：	论文
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：	独立研究	学科分类1：	国家标准GB T13745-92《学科分类与代码》
单位名称：	北京交通大学	学科分类2：
中图分类号1：	中国图书资料分类法（第四版）	所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：	部门基金
应用行业：	制造业	课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	50705006
经费实际投入额（万元）：	20.00	评价单位：	国家自然科学基金委员会工程与材料科学部
评价形式：	结题	应用状态：	无
评价日期：	2011.04.22	转让范围：
评价证书号：	10004401-3674	推荐单位：	北京交通大学
推广形式：	无	成果登记号：	9112013J041
成果简介：	超精界面间流体的运动对现代机械的精度、寿命、可靠性等具有决定性作用，为适应环保和成本等方面的要求，以水为基础液的润滑剂得到广泛应用，其纳米级的流动规律和润滑机理则为目前研究的空白。本项目的主要创新性工作在于： 1）针对纳米级有序润滑膜的智能润滑机理，建立了纳米级薄膜润滑的模式化和量化研究模型。在考虑介质分子运动的动量和角动量守衡条件下，利用具有微结构的连续体力学，模拟了薄膜润滑性能，得到了液体分子有序性与成膜性能和润滑特性间的变化规律，丰富了润滑理论。 2）将薄膜润滑理论与化学机械抛光（CMP）中流体的流动联系起来，模拟了纳米颗粒的行为。固体粒子将提高抛光液的等效黏度及承载能力，抛光效果依赖于固体粒子尺寸。用Darcy模型表征了多孔性抛光垫中流体的运动特性，揭示了提高材料去除率的原因在于：小孔径尺寸和较厚的孔质层有较大的承载能力。研究了CMP温度场分布和相应的材料去除机理，并从理论上解释了CMP过程中负压的产生原因。 3）针对水基润滑液润滑性能较差的缺点，在水中加入了几种聚氧乙烯基醚（醇乙氧基化产物），分别对水基润滑液的流变特性、成膜特性、减摩抗磨特性以及抗磨极压特性进行了系统的研究。研究质量浓度、载荷、转速和表面粗糙度对其减摩抗磨性能的影响；分析了试样磨痕的表面形貌，并结合XPS分析出磨痕表面生成物的成分做了机理分析。 4）分析了两微小平面在分离过程不同表面亲水/疏水性能、初始液面高度、分离距离等对弯月面形状和弯月面力的影响。制备了硅基底超疏水表面，探究了粗糙度和固体表面自由能对润湿性能的协同影响，并分析了接触角随粗糙结构尺寸的变化规律。基于Gibbs最小能量法则，揭示了水滴在亲水织构化表面发生润湿状态转变的机理。本项目始自2004年，项目组已在Science in China， Journal of Tribology-transactions of the SAME， Tribology International， Chinese Science Bulletin， Advanced Science Letters.， Key Engineering Materials 和《物理学报》、《机械工程学报》、《摩擦学学报》等国际、国内重要的学术期刊上发表了近40余篇论文，其中SCI/EI/ISTP检索的论文30余篇，专著2部。论文SCI他引30次以上。其中“Micro crack of aluminium sheet during cold rolling”（World Journal of mechanics.2011， 1：169-175）经Google Scholar检索，发表的一年半的下载达1570余次。
联系人：	马跃	成果登记日期：	2013-03-31
联系人email：		单位代码：	91100050
邮政编码222：	100044	联系人电话：	010-51688043
单位传真：		单位通讯地址：	北京市海淀区上园村3号
单位所在省市：	北京市	单位电话：	010-51688043
转让收入（万元）：	0	单位属性：	大专院校
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2013	知识产权形式：
成果完成人：	张朝辉;杜永平;刘思思;章建群;叶巍;刘俊铭;孙跃涛;耿明;刘金泉;张寒冰	资源采集日期：	2013-09-15

微间隙超精界面间流体流动与润滑机理研究

最新科技新闻资讯

热门资讯排行

最新科技图文资讯

友情链接