《離子液體基磁流體的製備及其在外場中的潤滑特性研究》是依託南京航空航天大學，由黃巍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：離子液體基磁流體的製備及其在外場中的潤滑特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃巍
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
離子液體具有零蒸氣壓、高熱穩定性及寬液程等獨特性質。而磁流體是一類可通過外磁場加以控制、定位的膠體。針對空間液體潤滑劑的揮發與爬移損耗等共性問題，本研究提出以離子液體為基載液，合成離子液體基磁流體；通過界面電/磁物理吸附的方式將其精確定位於潤滑界面，實現對潤滑過程的物理調控。合成過程中，著力分析離子電荷禁止作用對磁流體穩定性的影響。而在爬移及潤滑特性研究方面，主要探討磁流體內的磁性顆粒及陰陽離子與電/磁界面間的作用機制及吸附強度評價方法，獲得抑制潤滑劑爬行的關鍵因素；同時分析界面潤滑劑爬移對摩擦性能的影響，在此基礎上建立利用外場對潤滑劑進行調控補償的新型潤滑方法。本研究將為減緩或抑制空間液體潤滑劑的揮發和爬移流失提供新的設計思路。
結題摘要
伴隨著我國航天事業的發展，空間潤滑這一關乎太空飛行器的基礎性技術，其重要性日益凸顯。對於空間液體潤滑而言，潤滑劑的揮發與爬移是導致其損耗的兩大重要因素。針對空間液體潤滑劑的揮發與爬移問題，本項目提出了以具有零揮發特性的離子液體為基載液，合成離子液體基磁流體。通過摩擦界面的外場將該類磁流體持久的吸附定位於潤滑區域，實現介質的無損耗定域潤滑。 研究初期，以傳統的石蠟油為對象，開展其在溫度梯度作用下的爬移特性及潤滑特性研究，實驗結果證實，潤滑劑的爬移損耗將使界面間的摩擦迅速升高，同時磨損加劇；選擇具有不同烷基側鏈長度的咪唑類離子液體為潤滑劑，探討其在電場及載流環境中的潤滑特性，結果顯示，界面電場/載流將改變離子液體的有效粘度，摩擦係數將逐漸增加，該結果為後續離子液體基磁流體的潤滑性能分析提供必要的知識儲備；隨後以該類離子液體為基載液，採用擴展的DLVO理論，分析了離子液體基磁流體沉降穩定性的關鍵因素；以理論分析結果為指導，採用溴代反應製備相應的表面活性劑，獲得了性能穩定、且能夠滿足實際潤滑工況需要的離子液體基磁流體；採用離子液體基磁流體為潤滑介質，開展了其在外加磁場、電場及電/磁耦合條件下的潤滑特性研究，實驗結果表明，相比於純離子液體，外加磁場能夠將磁流體吸附定位於摩擦區域，有效的抑制潤滑劑的爬移流失，且隨著磁場強度的增加，離子液體基磁流體的潤滑效果顯著提升，而電流的引入，將使其潤滑性能降低，磨損加劇。本項目的研究為避免空間液體潤滑劑的揮發和爬移流失提供了新的解決思路。
