Assessment of Sliding Friction of a Nanostructured Solid Lubricant Film by Numerical Simulation with the Method of Movable Cellular Automata (MCA)
Assessment of Sliding Friction of a Nanostructured Solid Lubricant Film by Numerical Simulation with the Method of Movable Cellular Automata (MCA)
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利用可动元胞自动机 (MCA) 方法数值模拟评估纳米结构固体润滑膜的滑动摩擦
DOI：
10.1007/s11249-013-0287-7
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发表时间：
--
影响因子：
3.2
通讯作者：
H. Kloß
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
W. Österle;A.I. Dmitriev;H. Kloß
干摩擦过程中形成的摩擦膜通常具有纳米晶结构和复杂的成分。在本研究中，摩擦膜主要由固体润滑剂，即石墨纳米颗粒，被认为是。提供这种摩擦膜的系统是抗摩擦应用的候选者。由于滑动动作总是导致在摩擦学界面的两侧的材料的混合，这是主要的兴趣，研究的影响，在所考虑的情况下，在软基质中的硬成分，SiC的不同量的系统。此外，还考虑了正常压力的影响。机械混合层观察到的正常压力和SiC体积分数的整个范围内。计算的摩擦系数随着该层厚度的增加而显著降低，但仅受SiC体积分数的轻微影响，这对于减摩应用是好消息。
Tribofilms formed during dry sliding usually exhibit a nanocrystalline structure and complicated composition. In the present study, tribofilms consisting mainly of a solid lubricant, namely graphite nanoparticles, are considered. Systems providing such tribofilms are candidates for anti-friction applications. Since sliding action always leads to mixing of the materials at both sides of the tribological interface, it was of major interest to study the impact of different amounts of a hard constituent, SiC in the considered case, within the soft matrix systematically. Furthermore, the impact of normal pressure was considered. A mechanically mixed layer was observed for the whole range of normal pressures and SiC volume fractions. The calculated coefficient of friction decreased significantly with increasing thickness of this layer but was only marginally affected by SiC volume fraction, which is good news for anti-friction applications.
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