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作者:吴浩;刘纪新;周宗明;颜旭;王广;董兰;姬长贺;盛锐;陈云;李长河;
单位:青岛理工大学,教育部工业流体节能与污染控制重点实验室;青岛黄海学院智能制造学院;汉能(青岛)润滑科技有限公司;海联金汇科技股份有限公司;国华(青岛)智能装备有限公司;青岛滨海学院机电工程学院;西华大学;青岛即墨青理智能制造产业研究院;
摘要:随着制造业迫切向低碳与可持续转型,生物纳米润滑剂微量润滑磨削由于其优异的冷却润滑与清洁环保的特点,成为浇注式和干磨削技术优选的替代方案。针对其在砂轮工件界面高温高压边界条件下润滑剂失效的技术问题,提出通过能场对生物纳米润滑剂微量润滑进行效能提升,改善高温高压条件下纳米生物润滑剂的强化换热与抗磨减摩的摩擦学性能。但是能量场赋能后,润滑介质在磨削区域的理化性质与磨削性能之间的映射关系尚不明晰。为解决上述问题,本文基于摩擦学和传热学对多能场赋能下的纳米生物润滑剂的磨削性能进行综合性评估。对纳米生物润滑剂的抗磨减磨进行分析,针对不同能量场赋能机理进行物理机制研究。低温赋能下,磨削区域的换热行为得到强化;静电雾化后,液滴粒径和接触角进一步改善,雾滴的浸润性提高;超声辅助下,液滴雾化过程中的二次破碎行为得到强化,液滴粒径的均一性发生改善;磁场赋能下,磁性纳米粒子的有序运动显著降低磨削比能,表面质量得到提高。针对多能场下的纳米生物润滑剂磨削的工程与科学瓶颈提出展望,为未来多能场赋能的工业化应用提出理论与技术支持。
关键词:磨削;;能场赋能;;微量润滑;;纳米粒子;;生物润滑剂;;磁场;;静电雾化;;低温冷风;;超声振动
基金资助:国家自然科学基金(52375447,52205481,52105457);; 山东省自然科学基金(ZR2023QE057,ZR2022QE028)