机械工程学报

作者：王晓铭, 李长河, 杨敏, 张彦彬, 刘明政, 高腾, 崔歆, 王大中, 曹华军, 陈云, 刘波

单位：1. 青岛理工大学机械与汽车工程学院 青岛 266520;2. 上海工程技术大学航空运输学院 上海 201620;3. 重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400044;4. 成都工具研究所有限公司 成都 610500;5. 四川明日宇航工业有限责任公司 什邡 618400

关键词：纳米生物润滑剂,微量润滑,切削,磨削,多场赋能,热损伤；

基金：国家重点研发计划(2020YFB2010500)、国家自然科学基金(51975305)、山东省自然科学基金(ZR2020KE027)资助项目。

纳米生物润滑剂作为替代矿物型润滑介质的绿色微量润滑剂，已成为学术界与工业界的研究与关注焦点。然而，纳米生物润滑剂微量润滑加工物理学作用机制尚不清楚，难以为其工业化应用提供精准指导与选用原则。为解决上述需求与技术问题，综述了纳米生物润滑剂组分及物理特性，揭示了纳米增强相、基础流体、添加剂对加工性能的影响规律，阐述了纳米增强相在纳米生物润滑剂中的动力学行为与分散机制。其次，揭示了多能场雾化机制、切/磨削区流场分布及微液滴浸润动力学行为，发明了微量润滑新型供给与雾化装置。进一步地，分析了切/磨削加工材料去除热物理机制，研究了先进的多场赋能热损伤抑制策略，构建了纳米生物润滑剂微量润滑加工技术体系。结果表明，纳米生物润滑剂在热源抑制与热耗散特性调控方面效果显著，多场赋能纳米生物润滑剂微量润滑可作为浇注式加工的替代工艺，采用断续有序的凹槽织构砂轮辅助质量分数为2.5%的MWCNTs-棕榈油纳米生物润滑剂微量润滑磨削单晶镍基高温合金DD5，与传统的浇注式磨削工艺相比，磨削力可降低12%，磨削温度可降低9%，表面粗糙度值可降低6%。展望了纳米生物润滑剂发展路线图，为工业界与学术界提供技术支持与理论指导。

来源：2024年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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