Highlighting the Effect of Interfacial Interaction on Tribological Properties of Supramolecular Gel Lubricants
Highlighting the Effect of Interfacial Interaction on Tribological Properties of Supramolecular Gel Lubricants
复制标题
强调界面相互作用对超分子凝胶润滑剂摩擦学性能的影响
DOI：
10.1002/admi.201500489
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发表时间：
2016-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Liu Weimin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu Qiangliang;Cai Meirong;Zhou Feng;Liu Weimin
研究了两种凝胶润滑剂摩擦界面相互作用对润滑机理的影响。两种类型的胶凝剂，多羟基胶凝剂（PG）和硫醇官能化的多羟基胶凝剂（FPG）的结构是相同的，除了它们中的一种具有硫醇基团。这些凝胶作为润滑剂的摩擦学性能进行了评价钢/钢，钢/铝，钢/铜，和钢/氧化铝陶瓷的接触。结果表明，该凝胶比空白500 SN具有更好的减摩抗磨性能。在中高压下，界面处的凝胶液化，并且越来越多的胶凝剂分子将通过极性羟基和硫醇头基吸附到金属表面上。对滑动副进行羟基化处理可以显著增强界面吸附作用，改善摩擦学性能。有趣的是，在相同的测试条件下，FPG凝胶润滑剂与PG凝胶相比表现出更好的润滑和AW性能。石英晶体微天平（QCM）的测量表明，含有巯基和羟基的双极性基团的FPG具有更好的吸附能力，在接触表面上比PG只有羟基。因此，FPG凝胶润滑剂形成更坚固的保护膜。
The effect of the frictional interfacial interaction of two types of gel lubricants on lubrication mechanisms is investigated. The structure of the two types of gelators, polyhydric gelator (PG) and thiol functionalized polyhydric gelator (FPG), is identical except for one of them having thiol groups. The tribological properties of these gels as lubricants are evaluated for the contacts of steel/steel, steel/aluminum, steel/copper, and steel/alumina ceramic. It is shown that these gels have better friction reduction and antiwear (AW) performance than blank 500SN. Under medium–high pressure, the gel at the interface is liquefied and a growing number of gelator molecules will adsorb onto the metal surface by polar hydroxyl and thiol headgroups. Hydroxylation treatment of sliding pairs can significantly enhance the interfacial absorption interaction and improve tribological properties. Interestingly, FPG gel lubricant exhibits better lubricating and AW properties compared with PG gel under the same test conditions. Quartz crystal microbalance (QCM) measurements suggest that FPG containing the thiol and hydroxyl dual polar groups has better adsorption ability on the contact surface than PG only with hydroxyl groups. FPG gel lubricants therefore form more robust protective films.
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