课题针对薄油膜润滑中界面滑移粘度楔的作用机理。该粘度楔定义为流变行为或有限界面滑移产生的润滑油等效粘度沿膜厚方向在界面处的迅速减小。研究包括a.基于多光束干涉强度和相位差理论的微纳米油膜厚度及局部细小变形的精确测量技术;b.利用该技术对滑移粘度楔作用下微纳米油膜润滑的实验研究,通过零卷吸预跑合和表面改性,构造不同的滑移粘度楔,研究对应的点、面接触副的薄油膜润滑行为;c.零卷吸预跑合改变界面滑移粘度楔的机理的实验研究,所形成的边界膜的微观摩擦学特征的扫描探针显微镜分析;d.有限界面滑移模型的建立和相关润滑数值分析。该课题通过滑移粘度楔实现策略和作用机理的研究,为微机械和超精密机械润滑的控制提供一种新手段;同时,希望对国际润滑界提出的一类反常弹流油膜形状的理论预测进行实验验证,对现有的润滑理论进行检讨和完善。课题的研究成果将具很高的学术价值和相当的工程应用价值。
本项目围绕薄膜润滑中的界面滑移效应进行了实验及理论研究。研制了UTFL系列薄润滑膜测量系统(1,2,3型)和微滑块轴承油膜测量系统,对界面滑移条件下微纳米尺度油膜的润滑行为进行了研究。通过零卷吸预跑合和UV表面改性,考察了不同的界面滑移对润滑的影响,揭示了油膜厚度及形状、出口气穴、摩擦系数和润滑状态等的变化规律。利用有限界面滑移模型的数值计算,对实验结果进行了分析。项目中提出了滑移动压润滑这一新理论并进行了初步探讨。本项目建立了界面滑移条件下润滑油膜特性研究的实验手段,首次给出了界面滑移条件下高应力润滑油膜的形状特征,取得了一批重要的理论成果。本项目已发表英文期刊论文9篇,均为SCI收录。发表中文期刊论文10篇,其中4篇为EI收录。在发表会议论文3篇,1篇为ISTP收录。申报国内发明专利一项。研究成果被国家自然科学基金委机械学科评为2003/2004年度进展优秀项目,获青岛市自然科学一等奖一次,青岛市青年科技奖一次。本项目已完成申请书中主要预定目标并拓展到几个申请书中未列入的申请人感兴趣的子课题。但对预定的边界膜特征的扫描探针显微分析尚无成果发表。