Page 14 - 摩擦学学报2025年第10期

第 10 期 陈加丽, 等: 伯仲叔铵盐对质子型离子液体添加剂润滑性能的影响 1411

表面完全隔开，处于流体润滑状态，离子液体中的活 标出接触区的乏油宽度，用白色虚线表示入口气穴，
性元素难以同基底发生摩擦化学反应，只能凭借离子 通过图13(a)可以看出，在卷吸速度为200 mm/s时，基
液体的极性和阴离子的作用在基底表面形成物理吸 础油PAO10的乏油程度最严重，添加离子液体后乏油
[20]
附膜 ，增强油膜对界面的吸附力，抵抗剪切，增加润 状况有所缓解，其中N P的加入使得气穴刚进入接触
1
滑，而这一层物理吸附膜易受到剪切破坏，所以在40 N 区，显著缓解了乏油情况. N P和N P的加入则使乏油
2
3
下的油膜厚度优于80 N下的油膜厚度. 区宽度缩小，对接触区乏油现象有一定缓解. 而在卷
由图12可知，在充分供油下离子液体的加入对油 吸速度增至400 mm/s时，由图13(b)可以看到，气穴完
膜增厚效果不明显，只有载荷为40 N时，N P的加入对 全充斥接触区，乏油严重，加入离子液体添加剂后对
1
中心膜厚有增强效果，为此，选择在限量供油(供油量 乏油现象无明显改善，只有N P使乏油区宽度轻微
1
为5 μL以确保乏油润滑状态)和载荷为40 N的条件下 减小.
进行测试，通过工业相机(CCD)取得乏油时的油膜光 与图13对应，图14所示为沿卷吸方向在X=0处的
干涉图，通过乏油区的颜色深浅和宽度判断乏油程度. 油膜厚度，可以更清晰地看到2种卷吸速度下的油膜
图13所示为限量供油条件下PAO10和3种1%PILs- 厚度变化，加入离子液体后均增大了油膜厚度. 这可
[53]
PAO10油样的油膜光干涉图，图13中用2条白色竖线 能与离子液体对界面的吸附性能有关 ，在低速时润

u e

X=0

PAO10 Starvation zone N 1 P PAO10 N 1 P

Inlet
meniscus

Outlet
cavitation

N 3 P N 2 P N 3 P N 2 P
(a) u e =200 mm/s (b) u e =400 mm/s

Fig. 13 Oil starvation of PAO10 and three 1%PILs-PAO10 oil samples under 5 μL limited oil supply condition
图 13 PAO10和3种1%PILs-PAO10油样在5 μL限量供油时的乏油情况
300 300

PAO10 PAO10
1%N 1 P 1%N 1 P
1%N 2 P 1%N 2 P
200 1%N 3 P 200 1%N 3 P
h/nm h/nm

100 100

u e =200 mm/s u e =400 mm/s
0 0
−400 −200 0 200 400 −400 −200 0 200 400
y/mm y/mm
Fig. 14 Film thickness of PAO10 and three 1%PILs-PAO10 oil samples under a limited oil supply condition
图 14 PAO10和3种1%PILs-PAO10油样在限量供油下的油膜厚度