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磁性颗粒对磁性液体固液界面润滑性能影响研究

磁性颗粒对磁性液体固液界面润滑性能影响研究

侯晋升，王建梅^*，何帅，常嘉娟

太原科技大学 重型机械教育部工程研究中心，山西 太原 030024

Email: houjswdi@163.com

摘 要: 磁性液体作为油膜轴承的润滑介质，主要在轴承衬套与轴颈间起作用，衬套的内层是巴氏合金层。为了利用分子动力学模拟的方法研究磁性颗粒含量对磁性液体固液界面润滑性能的影响，建立了体积分数为5%、9.6%和14.7%的Fe₃O₄的磁性液体模型，构建了磁性液体固液界面润滑模型，并对润滑模型进行结构优化与退火处理，对优化后的模型进行模拟。通过模拟结果显示：随着磁性颗粒含量的增大，会使摩擦因数降低，减摩性能提高，进而会提高磁性液体的润滑性能。运用均方位移、动能、范德华势能和温度变化的数据，从微观角度探究了磁性颗粒含量的变化对磁性液体的润滑性能的影响，研究表明：磁性颗粒含量的增加，会导致磁性液体中分子的扩散能力增强，磁性液体的导热性能和传热性能得到提高，从而改善磁性液体固液界面的润滑性能，进一步揭示了磁性颗粒含量对磁性液体固液界面润滑的作用机制。

关键词: Fe₃O₄；磁性液体；润滑性能；分子动力学模拟



图：分子动力学模拟示意图

参 考 文 献：

1. 朱绪力, 孟永钢, 田煜.基于偶极模型的磁流变弹性体磁致压缩弹性模量机理[J].中国机械工程,2010,21(23):2861-2864.


2. 王建梅, 夏全志, 侯定邦, 等.复合结构衬套合金界面结合性能[J].机械工程学报,2019,55(18):36-42.


3. 刘维民, 许俊, 冯大鹏, 等.合成润滑油的研究现状及发展趋势[J]. 摩擦学学报, 2013(01):91-104.


4. 刘俊明, 王文中, 赵自强.基于弹流润滑模型的润滑油黏度确定方法[J]. 润滑与密封, 2018(7).


5. Cai M, Yu Q, Liu W, et al. Ionic liquid lubricants: when chemistry meets tribology[J]. Chemical Society Reviews, 2020, 49.


6. Wang J M, Zuo Z P, Zhao Y Q, et al. Preparation and Viscosity Characteristics of Nano-Scale Magnetic Fluid Oil-Film Bearing Oil[J]. Journal of nanoscience and nanotechnology, 2019,19(5)，2688-2694.