粗糙壁面下同分异构基础油对硬脂酸吸附性能的影响

分别建立具有4种粗糙度壁面的边界润滑模型,采用分子动力学方法定量分析了十八烷及其同分异构体的3种基础油的密度分布、润滑体系的摩擦因数、硬脂酸的吸附能、吸附时间和扩散系数,研究了受限于粗糙壁面的十八烷同分异构基础油中硬脂酸摩擦改性剂的吸附过程及其摩擦性能.结果表明:基础油的分子结构和壁面粗糙度对润滑剂的分层、吸附和摩擦性能影响较大.油膜中正十八烷分层明显,近壁面密度峰值很大;壁面粗糙度越大,分层现象越弱.当壁面均方根粗糙度Rq=0.20 nm时,添加了硬脂酸的十八烷及其同分异构体所组成的3种润滑剂的吸附能都分别达到最大值且摩擦因数达到最小值.基础油在近壁面形成的高密度吸附层会抑制硬脂酸的吸附.在具有长支链的二乙基十四烷基础油中,润滑体系的摩擦因数最大、硬脂酸分子的吸附能最小、吸附时间最长、扩散系数最小.正十八烷的长直链分子结构使其吸附层致密,阻碍硬脂酸的吸附;硬脂酸在二甲基十六烷中扩散最快,而且随着壁面粗糙度增大,扩散加快.