金属表面润滑膜形成的化学特性研究.pdf

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1、·72·金属表面润滑膜形成的化学特性研究术曾加’。王海南，郑伟刚(1．贵阳学院教学设备与实验管理中心，贵州贵阳550003；2．贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550003)摘要：金属表面形成的化学吸附膜的质量与诸多因素有关，其中影响最大的基本要素是水、氧化物，如何控制水和氧化物的含量、成分是化学吸附膜形成质量的保证。本文从金属及润滑油膜的化学特性角度出发，对其形成原理，与水、氧化物之间相互作用关系进行研究。同时论述了润滑油膜最有效的测定方法一表面电位测定法原理，对深入了解各种润滑油膜吸附机理提供理论参考。关键词：表面状态氧化物吸附膜表面电位中图分类号：TG178文献标识码：A文章编号：100

2、2—6886(20l1)05-(I)72—03ResearchontheChemicalPropertiesofLubricationFilmFormedbytheSurfaceofMetalZENGJia，WANGHainan，ZHENGWeigangAbstract：Themanyfactorsaffectthequalityadsorptionfilmformedbythesurfaceofmetal，theinfluencebiggestfactorsisthewaterandtheoxidecompound，howtocontroltheingredientofwaterandox

3、ide—compoundistheguaranteeofthequalityadsorptionfilmformedbytheSurfaceofmeta1．Thepaperputsforwardtheviewpointonthechemicalprope~iesoflubricationfilmformedbythesurfaceofmetal，studiestheprincipleofitsformation，andtherelationshipbetweentheinteractionwaterandoxide，andatthesametimediscussesthedeterminat

4、ionofthemosteffectivemethod—thesurfaceelectricpotentialmeasuringmethodprinciple，whichpro-videdthetheoryreferencetotheinquiredeeplyeachkindoffluidfilmadsorptionmechanism．Keywords：surfacecondition；oxide—compound；adsorptionfilm；surfaceelectricpotentialmeasuringmethod金属成形过程中，润滑膜存在与否对成形质量起到极和O～一c。O之间都存在

5、空间电荷。大多金属表面都存其重要作用。成形过程中由于新表面产生，润滑剂发生有在除C，O以外的各种机和无机反应。这就需要研究润滑剂作用机理及影响因金属氧化物。用费密素，尤其从金属表面化学研究润滑膜形成机理问题。本文能级理论研究金属表主要从金属表面及润滑剂的化学特性角度出发研究水和面时，功函数值受表面空气中的氧对润滑效果的影响及油膜形成吸附力。润滑膜吸附影响显著。图2的测定方法及效果等问题。是基于能量带考虑的图2真空界面上金属的电于状态金属真空界面上的电子状态。1金属表面及有机化合物状态1．2有机化合物1．1金属表面在金属及其氧化膜上吸附的有机物，一般为共价结即使是相同的金0—0一。一0—0一O

6、-02氧合的化学吸附和由于范德华力作用的物理吸附。物理吸——●—————一属，由于其表面状态不附的有机物因油膜极性的差异，吸附力大小不同。有机膜同，润滑效果也是不同氧化层：CoO的吸附状态有3种形式：的。由于电子逸出，金1)无极性有机化合物十六烷靠分散力吸附在金属表属表面化学性能活跃。面形成的物理膜，其吸附力弱。如在10rrmnHg的真2)极性化合物十六醇由于分子间作用力吸附在金属空中，保存约ls就可表面形成的物理吸附膜，吸附力较第1种强。图1钴表面氧化膜形成形成氧的单分子层。3)硬脂酸在氧化物覆盖铁表面形成的化学吸附膜，实际上，金属表面被氧化膜覆盖，处于与水一类的有机物可以认为是单分子层的

7、硬脂酸铁。及各种污染杂质共存的状态。图1所示为钴C表面的氧润滑剂的效果取决于分子吸附力和分子结构(如直化膜构成情况。CoO膜上面有氧O吸附。C。一CO间链结构比分支结构好，或与金属形成反向的低位能表面)。·73-因此，就吸附强度而言，化学吸附强度较物理吸附强度好，酸膜的生成。：化学吸附是分子与金属之间进行的电子交换，与金属种类总之，水对润滑剂和表面状态有直接关系。的影响如下：三6(1)粉体与硬脂酸掣2水及氧化