机械工程学报

作者：王伟, 魏春艳, 屈怡珅, 董少文, 吕凡凡, 金杰, 王快社

单位：1. 西安建筑科技大学冶金工程学院 西安 710055;2. 北京交通大学经济管理学院 北京 100040;3. 北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100040

关键词：黑磷烯量子点,润滑添加剂,摩擦学性能,润滑机理；

基金：国家自然科学基金(51975450)、陕西省青年科技新星(2021KJXX-32)和西安市先进制造业技术攻关(21XJZZ0031)资助项目。

为了提高钛合金加工的表面质量,降低其加工成本。利用具有高承载、低摩擦等特性的黑磷烯量子点作为钛合金加工液的高效润滑介质。采用 MS-T3001 摩擦磨损试验机,以 GCr15 轴承钢/TC4 钛合金盘为摩擦副研究黑磷烯量子点作为水基润滑添加剂的摩擦学性能。试验结果表明,黑磷烯量子点的平均横向尺寸为 4.44 nm±0.86 nm,厚度约小于 4 nm,在超纯水中表现出良好的分散性。随着接触压力增加,摩擦因数和磨损率先快速减小后缓慢增加。在 1 273 MPa 接触压力、119.3 mg/L浓度下,和超纯水相比,黑磷烯量子点水基润滑添加剂的平均摩擦因数和磨损率分别降低 27.6 %和 28.29 %。磨痕表面分析表明,黑磷烯量子点水基润滑添加剂的抗磨减摩机理为钛合金磨损表面生成的 Fe2O3、TiO2、Al2O3 氧化物组成的摩擦化学反应膜及黑磷烯量子点层间剪切和滚珠效应的协同作用。此研究为黑磷烯水基润滑添加剂在钛合金切削润滑领域的应用提供理论依据。

来源：2024年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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