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简述润滑剂粒子及金属外层的用途
2013-08-21 09:32  点击:172
  

  润滑剂分子与金属表面间的作用润滑剂的性能与添加剂分子的极性、润滑过程中的摩擦化学作用、润滑膜的组成及化学和物理性能有关。在这些因素中,润滑剂分子在金属表面上的吸附作用极为重要。分子在金属表面的吸附取决于两种相互作用,即润滑剂及添加剂的极性基团与金属表面之间的作用(决定吸附分子与金属表面作用的性质和结合的牢固程度)和吸附分子之间的相互作用。

  被润滑的金属摩擦副表面可同时存在金属氧化物膜和裸露的金属原子。润滑剂分子在金属氧化物表面的吸附作用比在清洁金属表面上的更复杂,这是由于其同时涉及金属阳离子和氧阴离子2种吸附中心。被润滑金属表面的成分在电子结构上的差异决定了润滑剂分子及其作用能力的不同,这就是润滑剂分子作用的选择性。分子间相互作用的分子轨道指数判据本文的分子轨道指数计算采用从头计算方法,用STO?3G作基组函数。以长链脂肪酸、醇和酯为例,相应的计算模型。

  与金属氧化层间的作用采用红外光谱研究脂肪醇和酯在Al2O3表面的吸附,发现其实质是在金属羟基化表面生成了氢键<8>。有机醇和酯在金属表面上形成的氢键与金属表面的羟基化程度有关。与金属羟基化表面生成氢键时,酯的“键合”原子是羰基上的O原子。与酯不同,醇是两性氢键化合物,?OH既可以接受一个质子也可以提供一个质子构成氢键。氢键的强弱取决于价键和静电作用2个因素。分子的*高占据轨道能级(EHOMO)可以表示该分子向其它分子提供电子的能力,EHOMO越小,则其提供电子的能力越弱;分子*低空轨道能级(ELUMO)可以表示该分子从其它分子接受电子的能力,ELUMO越大,则其接受电子的能力越强。

  因而可以用EHOMO和分子中原子的*大负电荷(Q-)来分别表示价键和静电对分子提供电子能力的贡献,用ELUMO和分子中氢原子的*大正电荷(H+)来分别表示价键和静电对分子接受电子能力的贡献。说明醇的“键合”原子吸引电子的能力比酯的“键合”原子强,醇在羟基化金属表面形成的氢键的键强比酯的大,吸附强度也略大。另外,酸与金属表面间的作用不能完全采用形成氢键来加以解释,故表中有关酸的数据仅作参考对比。

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