Paramagnetik olarak kontrol edilebilir reolojik özellikleri nedeniyle manyetik sıvı, aşırı çalışma koşulları altında kayar yatakların yağlama yağı filminin kararlılığının sürekli iyileştirilmesi gereksinimlerini karşılayabilir ve yatak yağlamasında iyi uygulama beklentilerine sahiptir. Manyetik sıvının mikro yağlama mekanizmasını keşfetmek için, moleküler dinamik simülasyon yöntemi, babbitt alaşımı arayüzünde manyetik sıvı yağlamasının mikro modelini oluşturmak ve optimize etmek için kullanılır ve kısıtlı kesme simülasyonu, gerçek çalışma koşullarına göre gerçekleştirilir ve sıcaklığın ve kesme hızının babbitt alaşımı arayüzündeki PAO6 bazlı manyetik sıvının yağlama davranışı üzerindeki etkisini inceler; kayma işlemi sırasında bağıl konsantrasyon dağılımı, sıcaklık dağılımı, hız dağılımı, ortalama kare yer değiştirme ve arayüz adsorpsiyon enerjisi gibi parametrelerdeki değişiklikler analiz edilerek, manyetik sıvı mikro yağlamasının mekanizması moleküler düzeyde ortaya çıkarılır. Sonuçlar, PAO6 bazlı manyetik sıvının iyi difüzyon ve ısı dağılımına sahip olduğunu ve babbitt alaşımının sürtünme arayüzüne yapışarak yataklama ve aşınmayı azaltmada iyi bir rol oynayabileceğini göstermektedir; yüksek sıcaklık ve yüksek kayma hızında, manyetik sıvı yağlama filmi hala iyi bir stabilite göstermektedir ve manyetik parçacıklar iyi difüzyon yeteneğine sahiptir. Araştırma sonuçları, nano ince film yağlama teorisini geliştirmek için faydalıdır ve manyetik sıvının mühendislik uygulaması için pratik rehberlik önemine sahiptir.

Sürtünme ve aşınma mekanik yapılarda yaygındır. Sürtünmeden kaynaklanan enerji kaybını ve mekanik parçaların aşınmasını ve arızasını azaltmak için araştırmacılar sürtünme arayüzleri arasındaki yağlama performansını iyileştirmeye kararlıdır. Mekanik ekipmanın temel yük taşıyıcı bileşeni olan yağ filmi yatakları, düzgün çalışma, şok emilimi ve gürültü azaltma avantajlarına sahiptir. Genellikle düşük hız ve ağır yük koşullarında kullanılırlar. Çalışma performansları ve hizmet ömürleri, ekipmanın üretim verimliliğini ve güvenliğini doğrudan belirler. Bilim ve teknolojinin hızla gelişmesi ve aşırı koşullar altında yatak uygulamalarına olan talebin artmasıyla birlikte, yağ filmi yataklarının yağlama filmi performansı için de daha yüksek gereksinimler ortaya konmaktadır. Yağ filminin kararlılığını sağlarken yük taşıma kapasitesini ve yağlama performansını nasıl iyileştireceğiniz, yağ filmi yataklarının "darboğaz" sorununu çözmenin anahtarlarından biridir.

Manyetik sıvı, yeni tip yumuşak manyetik fonksiyonel malzemedir. Geleneksel yağlama yağları ile karşılaştırıldığında, nano-manyetik parçacıkların eklenmesi, onu harici bir manyetik alanın etkisi altında paramagnetik ve kontrol edilebilir hale getirir, bu da yağ filminin yağlama ve yük taşıma performansını iyileştirebilir ve sızdırılması kolay değildir ve ikincil kirliliği yoktur. Bu nedenle manyetik sıvı, aşırı koşullar altında çalışan yağ filmli yataklar için yağlama yağları olarak mükemmel bir seçim haline gelmiştir. Ancak manyetik sıvı nanofilm yağlamasının teorik sistemi yeterince mükemmel değildir ve moleküller arasındaki etkileşimin makroskobik deneysel ekipmanlarla ölçülmesi zordur, bu da manyetik sıvının uygulama kapsamını sınırlar. Yukarıdaki problemleri çözmek için araştırmacılar, moleküler dinamik (MD) simülasyon yöntemini kullanarak manyetik sıvı içindeki moleküllerin atomik ölçekteki hareketini incelediler ve ardından manyetik sıvının performansını ve mikroskobik mekanizmasını açıkladılar. Li Qiang ve diğerleri. Dış manyetik alanla ve dış manyetik alansız manyetik sıvının mikro yapısını incelemek için MD simülasyon yöntemi kullanıldı ve parçacık hacim kesrinin, manyetik dipol potansiyelinin ve dış manyetik alan potansiyelinin manyetik sıvının mikro yapısı üzerindeki etkisi analiz edildi. Peng ve diğerleri. Farklı manyetik alanlar altında silikon yağı bazlı manyetorheolojik süspansiyonların dört tipik mikro yapısal davranışını simüle ettik ve inceledik: (a) yapının faz ayrımı, (b) zincir ve küme boyutunun istatistikleri, (c) agregaların yapısal anizotropisi ve (d) süspansiyonların dalgalanmaları. Batrudinov ve ark. Statik düzgün manyetik alanlardaki manyetik akışkanların frekans bağımlı manyetik duyarlılık teorisini, bileşen parçacıklar arasındaki dipol etkileşimi de dahil olmak üzere geliştirdi. Liu vd. Küçük ve büyük parçacıklar içeren bir dipol yumuşak küre manyetik akışkan sisteminin ve bir ferrofluidin manyetik alan ve kesme akışının birleşik etkisi altındaki dinamik makroskobik mıknatıslanma yoğunluğu ve ilgili mikro yapısal davranışı arasındaki ilişkiyi incelemek için denge dışı MD simülasyon yöntemini kullandı. ZHAO ve ark. iri taneli MD simülasyonu yoluyla farklı manyetik alan şiddetleri, manyetik parçacık hacim kesirleri ve kayma hızları altında manyetorheolojik akışkanın kümelenme davranışı ve kayma karakteristikleri incelenmiş ve mikroskobik düzeyde manyetik alan-kayma alanı altında manyetik parçacık kümelenmesi ile kayma gerilimi arasındaki ilişki belirlenmiştir. IVAN OV ve CAMP, manyetik sıvılardaki mıknatıslanma gevşeme dinamiklerini incelemek için Brown dinamiği simülasyonunu kullandı ve manyetik parçacıklar arasındaki etkileşimin manyetik sıvılardaki mıknatıslanma gevşeme dinamikleri üzerindeki etkisini analiz etti. ZAPOM KL ve FERFECKI, yatak boşluğundaki manyetik indüksiyon yoğunluğunun artmasının yük taşıma kapasitesinde artışa yol açacağını doğrulamak için bir model simülasyonu kurarak, kontrol edilebilir yatakların tasarımı için teorik bir temel oluşturdu. Zhao Yaqi, MD yoluyla manyetik sıvı yağlamalı yağ filmi yataklarının katı-sıvı arayüz yağlama modelini simüle etti ve manyetik sıvı yağlamasının sürtünme katsayısının yağ yağlamasına kıyasla yaklaşık %50 oranında azaldığı ve daha iyi viskozite, sıcaklık ve ısı dağılımı performansına sahip olduğu sonucuna vardı. Hou Jinsheng ve diğerleri. Manyetik sıvıların katı-sıvı arayüz yağlama performansı üzerinde manyetik parçacık içeriğinin etkisini incelemek için MD simülasyon yöntemini kullandılar. Manyetik parçacık içeriğindeki artışın, manyetik sıvıdaki bazı moleküllerin katı tabakanın yüzeyine yapışmasına neden olarak, güçlü sürtünme azaltımı ve aşınma direnci sağlayan bir geçirgenlik tabakası veya difüzyon tabakası oluşturduğunu ve böylece manyetik sıvının yağlama performansını iyileştirdiğini buldular.

Şu anda, manyetik sıvıların nano-film yağlama teorisi hala keşif aşamasındadır. Moleküler dinamik simülasyonu, deneylerde elde edilmesi zor veya hatta imkansız olan bilgileri sağlayabilir, sonraki deneysel araştırmalar için bilimsel rehberlik sağlayabilir ve deneysel maliyetleri azaltabilir.

Bu makalede yazar, moleküler dinamik simülasyon yöntemi ile babbitt alaşım arayüzünde PAO6 bazlı Fe3O4 manyetik sıvı yağlamasının mikroskobik bir modelini oluşturmuş, kısıtlayıcı kesme ile sürtünme sürecini simüle etmiş ve kararlı durumda bağıl konsantrasyon dağılımı, sıcaklık dağılımı, hız dağılımı, ortalama kare yer değiştirme ve arayüz adsorpsiyon enerjisi gibi parametrelerin değişimlerini analiz etmiş, sıcaklığın ve kesme hızının sentetik yağlama yağı bazlı manyetik sıvının yağlama performansı üzerindeki etkisini araştırmış ve sentetik yağlama yağı bazlı manyetik sıvının hazırlanması ve mühendislik uygulaması için teorik rehberlik sağlamıştır.

1 Babbitt alaşım arayüzünde manyetik sıvı yağlama modelinin inşası

Babbitt alaşımı arayüzünde manyetik sıvı yağlamasının mikroskobik modeli, Şekil 1'de gösterildiği gibi Materials Studio yazılımı tarafından oluşturulmuştur. Model, üst ve alt katmanlarda babbitt alaşımı ve orta katmanda Fe3O4 manyetik sıvı yağlama filminden oluşur. Moleküler hareketin rasyonalitesini sağlamak için 5 nm kalınlığında bir vakum tabakası ayarlanır.

Sürtünme arayüzü, rulman alaşımlarında yaygın olarak kullanılan babbitt alaşımından seçilir. ZChSnSb8-4 dereceli kalay esaslı babbitt alaşımı birim hücresi, metal kalay birim hücresinin dopinglenmesiyle oluşturulur. Son modelin manyetik sıvı ile babbitt alaşımı arasındaki tüm anlamlı moleküler etkileşimleri içerebilmesini sağlamak için, hücre kesilirken birim hücrenin kalınlığının 10 kat, yani 3.75 nm genişletilmesi gerekir. Optimizasyon aşamasında moleküller ve periyodik görüntüleri arasında yapay etkileşimlerden kaçınmak için, hücre genişletilerek babbitt alaşımının sürtünme arayüzü alanı artırılır. Babbitt alaşımının sürtünme arayüzünün mikroskobik modeli Şekil 2'de gösterilmiştir. Model boyutu 8.26 nm×8.26 nm×3.75 nm'dir.

Daha yüksek performanslı bir yağlama yağı filmi elde etmek için araştırma ekibi tarafından önerilen yağlama modeli optimize edildi. Manyetik sıvı, sentetik yağlama yağlarında yaygın olarak kullanılan poli α-olefin (PAO) baz yağ olarak seçildi ve belirli bir oranda Fe3O4 manyetik parçacıkları eklendi. Poli α-olefin sentetik yağı, bir katalizörün (esas olarak trimer, tetramer, pentamer) etkisi altında α-olefinin (C8 ~ C10) polimerizasyonu, katalizörün çıkarılması, damıtma ve hidrojenasyondan sonra son işlemle elde edilen nispeten düzenli uzun zincirli bir alkandır. Yapısal formülü şöyledir: Şekildeki formül (1)'e bakınız. Formülde: n, 3~5'tir; R, Cm H2m+1'dir (m, 6~8'dir).

Mineral baz yağ ile karşılaştırıldığında, poli-α-olefin sentetik yağı daha iyi viskozite-sıcaklık performansına ve düşük sıcaklık akışkanlığına sahiptir, çeşitli katkı maddelerine karşı hassastır ve uzun servis ömrü ve düşük mekanik aşınma avantajlarına sahiptir; PAO bazlı manyetik sıvı ise PAO baz yağından daha iyi sürtünme azaltma ve aşınma önleyici özelliklere sahiptir. Bu nedenle, bu makalede baz taşıyıcı olarak PAO6 yağlama yağı seçilmiştir. Esas olarak 1-dekenin (C10H20) trimer, tetramer ve pentamerinden oluşur. Amorf Hücre Hesaplamasının Bağlantılı Katman aracı kullanılarak, %3 kütle kesri ve 4 g/cm5.2 yoğunluğa sahip bir manyetik sıvı yağlama filmi elde etmek için makul bir oranda Fe0.85O3 kristal hücreleri eklenir (bkz. Şekil 3). Model boyutu 8.23 nm×8.23 nm×4.11 nm'dir.

2 Yağlama işleminin dinamik simülasyonu

Tüm simülasyon hesaplamaları Force modülünde gerçekleştirilir. Hesaplama modelinin karmaşık malzeme bileşimi nedeniyle, tüm analiz ve hesaplamalar için Evrensel kuvvet alanı seçilir ve hesaplama doğruluğu ultra ince olarak seçilir. Öncelikle, oluşturulan model yapısal olarak dengelenir: Geometri optimizasyonu için Akıllı hesaplama yöntemi kullanılır; Tavlama tavlama algoritması, önce sistem sıcaklığını artırarak ve ardından soğutarak sistem enerji değişim diyagramına göre sistemin düşük enerjili sabit durum konfigürasyonunu elde eder ve model 300-500 K sıcaklığında tavlanır; elde edilen düşük enerjili sabit durum yapısı, NVT kanonik topluluğu kullanılarak Dinamik dinamik simülasyonuna tabi tutulur, başlangıç ​​hızı Rastgele, çalışma sıcaklığı 298 K'dir ve sıcaklık kontrol fonksiyonu sabit sıcaklık hesaplaması yapmak için Nose-Hoover'ı seçer. Model dengelendikten sonra, kısıtlı kesme simülasyonu (Sınırlı Kesme) gerçekleştirilir. Gerçek çalışma koşullarında, yağ filminin en yüksek çalışma sıcaklığı yaklaşık 65 ℃'dir, bu nedenle yağ filmi sıcaklığı 298 ~ 338 K'ye ayarlanır, kayma hızı 0. 005 ~ 0. 025 nm/ps'dir ve simülasyon süresi 70 ps'dir. Babbitt alaşım arayüzüne eklenen Fe3O4 manyetik parçacıkları ile manyetik sıvının yağlama işlemi Şekil 4'te gösterilmiştir.

3 Sonuçlar ve tartışma

3.1 Göreceli konsantrasyon dağılımı Göreceli konsantrasyon, kutudaki her parçacığın yoğunluk dağılımı bilgilerini analiz etmek için kullanılabilir. Tanımı şudur: Şekildeki formül (2)'ye bakın. Burada: ρr, r'deki A parçacıklarının göreli konsantrasyonudur; ρi, r yakınındaki alandaki A parçacıklarının sayı yoğunluğudur; ρtotal, kutudaki A parçacıklarının toplam sayı yoğunluğudur.

Şekil 5 (a), 0.025 nm/ps kayma hızında farklı sıcaklıklarda manyetik sıvı yağlama filminin bağıl konsantrasyon dağılımını göstermektedir. Şekildeki yatay eksen, manyetik sıvı yağlama modelinin film kalınlığı yönüdür. 0-3.75 nm, Babbitt alaşımının alt tabakası, 3.75-8.18 nm, manyetik sıvı yağlama filmi ve 8.18 nm'den sonra Babbitt alaşımının üst tabakasıdır. Şekil 5 (b), 338 K'de farklı kayma hızlarında film kalınlığı yönü boyunca manyetik sıvı filminin bağıl konsantrasyon dağılımını göstermektedir. Sürtünme arayüzü yakınındaki manyetik sıvı moleküllerinin bağıl konsantrasyonunun daha yüksek olduğu görülebilir, bu da manyetik sıvının kayma altında Babbitt alaşımının sürtünme arayüzüne yapıştığını gösterir; yağ filminin merkezi alanındaki manyetik sıvı moleküllerinin bağıl konsantrasyon dağılımı nispeten düzgündür. Sıcaklık ve kayma hızı arttıkça, yağlama tabakasının içindeki manyetik sıvı molekülleri hala benzer bir adsorpsiyon tabakası yapısını korur. Sıcaklık ve hızdaki değişimlerin adsorpsiyon tabakasının moleküler yapısı üzerinde önemli bir etkisinin olmaması, manyetik sıvı yağlama filminin iyi bir stabiliteye ve yük taşıma kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir.

3.2 Sıcaklık dağılımı

Şekil 0.005'da 6 nm/ps kayma hızı altında farklı sıcaklıklarda manyetik sıvı filminin sıcaklık dağılımı gösterilmektedir. Yağ filminin her iki tarafındaki sürtünme alanı ve babbitt alaşımının arayüzü yerel bir sıcaklık artışı üretir ve yağ filminin merkezine ne kadar yakınsa sıcaklık o kadar düşük olur. T = 298 K olduğunda, yağ filmi sıcaklığı en yüksek sıcaklık 6.21 K'den en düşük sıcaklık 355.96 K'ye %333.84 azalır; T = 338 K olduğunda, yağ filmi sıcaklığı en yüksek sıcaklık 6.42 K'den en düşük sıcaklık 382.74 K'ye %358.16 azalır. Bu, manyetik sıvının yüksek sıcaklıkta daha iyi ısı dağıtma performansına sahip olduğunu ve gerçek uygulama gereksinimlerini karşıladığını gösterir.

3.3 Hız dağılımı

Şekil 7 (a), kayma hızı 0.025 nm/ps olduğunda manyetik sıvı moleküllerinin hızı üzerinde farklı sıcaklıklardaki manyetik sıvının etki eğrisini göstermektedir. Manyetik sıvı moleküllerinin hızı, 0 ile 0 nm arasında ve 3.75 nm'nin üzerinde 8.18'dır, çünkü bu bölgeler Babbitt alaşımının sürtünme arayüzüne karşılık gelir. Yapı tamamen dengelendikten ve atomlar her yere eşit olarak dağıldıktan sonra, simülasyon sonuçlarından, sürtünme arayüzü ile doğrudan temas halinde olan manyetik sıvı moleküllerinin hızının kayma hızı ile tutarlı olduğu görülebilir; bu, sürtünme arayüzündeki manyetik sıvı moleküllerinin sürtünme arayüzü yakınında kararlı bir şekilde adsorbe edildiğini gösterir; kalan manyetik sıvı molekülleri ise moleküller arası van der Waals kuvveti nedeniyle katı-sıvı arayüzü kayması gösterir. Manyetik sıvı moleküllerinin hızı, alt sürtünme arayüzündeki negatif bir değerden üst sürtünme arayüzündeki pozitif bir değere değişir. Manyetik sıvı moleküllerinin hızı, yağlama filminin merkezinde temel olarak 0'dır. Sürtünme arayüzündeki manyetik sıvı moleküllerinin hızı büyük ölçüde dalgalanır. Yağlama filminin orta alanındaki moleküler hız, manyetik sıvı filminin merkezinin her iki tarafındaki moleküler hızın zıt yönünde olmasından kaynaklanan büyük bir hız farkı gösterir. Şekil 7 (b), 338 K sıcaklıkta farklı kayma hızlarında manyetik sıvı moleküllerinin hız dağılımını göstermektedir. Manyetik sıvı moleküllerinin hareket hızının kayma hızının artmasıyla arttığı görülebilir; manyetik sıvı moleküllerinin hızı belirli bir aralıkta sabittir ve sabit hız aralığı kayma hızından daha küçüktür, bu da manyetik sıvının iyi viskoziteye sahip olduğunu ve iyi bir yağlama ve yük taşıma rolü oynayabileceğini gösterir.

3.4 Ortalama kare yer değiştirme

Moleküller sistemde sürekli hareket eder ve yayılır. Ortalama kare yer değiştirme (MSD) genellikle moleküllerin hareketliliğini karakterize etmek için kullanılır. Difüzyon katsayısı D, MSD-t eğrisinin eğiminin 1/6'sıdır ve tanım formülü şudur: Şekildeki formül (3) ve (4)'e bakın. Burada: Nα, sistemdeki yayılan atomların sayısıdır; r(t), t zamanında atomun konum vektörüdür; r(0), atomun başlangıç ​​konumudur.

Gerçek simülasyonda, MSD istatistikleri genellikle sonunda büyük dalgalanmalar üretir, bu nedenle çizim için 0-40 ps zaman aralığına sahip veriler seçilir. Şekil 8, farklı kayma hızlarında sıcaklığa sahip manyetik parçacık moleküllerinin MSD eğrisini göstermektedir. Kayma hızı düşük olduğunda, beş sıcaklığın difüzyon katsayılarının çok farklı olmadığı görülebilir; kayma hızı arttıkça, difüzyon katsayısının arttığı açıkça görülebilir, bu da manyetik parçacıkların difüzyon hareket kabiliyetinin kayma hızının artmasıyla arttığını gösterir. Şekilden ayrıca, aynı kayma hızında, manyetik parçacıkların difüzyon katsayısının sıcaklık artışıyla arttığı da görülebilir.

Şekil 9, farklı sıcaklıklarda kayma hızına sahip manyetik parçacık moleküllerinin MSD eğrisini göstermektedir. Sıcaklık düşük olduğunda, dört sıcaklığın difüzyon katsayılarının çok farklı olmadığı görülebilir; sıcaklık arttıkça, difüzyon katsayısının arttığı açıkça görülebilir, bu da manyetik parçacıkların difüzyon hareket kabiliyetinin sıcaklık artışıyla arttığını gösterir. Şekilden ayrıca, manyetik parçacıkların difüzyon katsayısının aynı sıcaklıkta kayma hızının artmasıyla arttığı da görülebilir.

3.5 Arayüz adsorpsiyon enerjisi

Babbitt alaşımının sürtünme arayüzündeki manyetik sıvı yağlayıcının adsorpsiyon enerjisinin değişimi, manyetik sıvı yağlayıcının yağlamayı iyileştirme mekanizmasını açıklamak için kısıtlı kesme simülasyonu yoluyla mikroskobik düzeyde araştırılır. Bitişik arayüzlerin adsorpsiyon enerjisini hesaplarken, bitişik iki malzeme katmanının moleküler dinamik modelini elde etmek için kısıtlı kesme simülasyonundan sonra yapıdan fazla malzemeleri çıkarmak gerekir (bkz. Şekil 10). Bu sırada, yapı zaten dengeli ve kararlı bir durumdadır.

Arayüz adsorpsiyon enerjisi, iki malzeme katmanının arayüzleri arasındaki etkileşim enerjisi olarak tanımlanır. Arayüz adsorpsiyon enerjisinin hesaplama formülü aşağıdaki gibidir: Şekildeki formül (5)'e bakın. Burada: E12, üst Babbitt alaşımı ile manyetik sıvı filmi arasındaki arayüz adsorpsiyon enerjisidir; E23, manyetik sıvı filmi ile alt Babbitt alaşımı arasındaki arayüz adsorpsiyon enerjisidir; E1+2, üst Babbitt alaşımı ile manyetik sıvı filminin toplam enerjisidir; E2+3, manyetik sıvı filminin ve alt Babbitt alaşımının toplam enerjisidir; E1, üst Babbitt alaşımının enerjisidir; E2, manyetik sıvı filminin enerjisidir; E3, alt Babbitt alaşımının enerjisidir.

Her bir malzeme katmanının farklı kayma hızlarında ve 338 K sıcaklıktaki enerjisi sırasıyla hesaplanır ve Babbitt alaşımı arayüzündeki manyetik sıvı moleküllerinin arayüz adsorpsiyon enerjisi Şekil 11'de gösterilir. Negatif bir adsorpsiyon enerjisi, manyetik sıvı moleküllerinin Babbitt alaşımı arayüzüyle birleştiğini gösterir. Hesaplama sonuçları, iki arayüzün üç farklı kayma hızı altındaki adsorpsiyon enerjilerinin toplamının sırasıyla 14.995 278 43, 14.874 691 44 ve 14.882 372 87 kJ/mol olduğunu gösterir. Arayüz adsorpsiyon enerjilerinin toplamı, kayma hızı en düşük olduğunda en büyüktür. Kayma hızının artmasıyla moleküllerin hareket hızı da artar ve moleküllerin kinetik enerjisi artar, böylece arayüz adsorpsiyon enerjisi buna göre azalır, bu da objektif yasaya uygundur.

Farklı sıcaklıklarda 0.025 nm/ps kesme hızında her bir malzeme katmanının enerjisi sırasıyla hesaplanır ve Babbitt alaşımı arayüzündeki manyetik sıvı moleküllerinin arayüz adsorpsiyon enerjisi Şekil 12'de gösterilir. Üst Babbitt alaşımı ile manyetik sıvı arasındaki arayüz adsorpsiyon enerjisi E12, sıcaklığın artmasıyla azalır ve manyetik sıvı ile alt Babbitt alaşımı arasındaki arayüz adsorpsiyon enerjisi E23, Babbitt alaşımı sıcaklık artışıyla artar. Hesaplama sonuçları, iki arayüzün üç farklı sıcaklıktaki adsorpsiyon enerjilerinin toplamının sırasıyla 14.712 105 33, 14.723 681 07 ve 14.882 372 87 kJ/mol olduğunu göstermektedir. Arayüz adsorpsiyon enerjilerinin toplamı sıcaklık artışıyla artar. Babbitt alaşımının sürtünme arayüzü, manyetik sıvı yağlama filmi ile izole edilerek sürtünme ve aşınma azaltılır.

4 Sonuç

Babbitt alaşımının arayüzünde PAO6 bazlı manyetik sıvının yağlama davranışını incelemek için moleküler dinamik simülasyonu kullanıldı. Ana sonuçlar şu şekildedir:

(1) Sıcaklık ve kayma hızının artmasıyla, yağlama tabakasının içindeki manyetik sıvı molekülleri hala benzer bir adsorpsiyon tabakası yapısını korur ve manyetik sıvı yağlama filmi iyi bir stabilite gösterir; sürtünme yüzeyine yakın manyetik sıvı moleküllerinin bağıl konsantrasyonu nispeten yüksektir ve manyetik sıvı kayma altında sürtünme arayüzüne yapışarak iyi bir yağlama ve yük taşıma rolü oynar.

(2) Her iki taraftaki yağ filmi ile babbitt alaşımının yüzeyi arasındaki sürtünme alanı yerel bir sıcaklık artışı üretir ve yağ filminin merkezindeki sıcaklık en düşüktür. Manyetik sıvı, yüksek sıcaklıkta daha iyi ısı dağıtma performansına sahiptir.

(3) Manyetik parçacıkların difüzyon katsayısı, sıcaklık ve kayma hızının artmasıyla artar. Yüksek sıcaklık ve yüksek kayma hızında, manyetik parçacıklar iyi difüzyon hareket kabiliyetine sahiptir.

(4) Toplam arayüz adsorpsiyon enerjisi, kayma hızının artmasıyla azalır ve sıcaklığın artmasıyla artar. Babbitt alaşımının sürtünme arayüzü, sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmada rol oynayan manyetik sıvı yağlama filmi tarafından izole edilir.

Bu makale, manyetik sıvının mikroskobik yağlama davranışı üzerine bir ön çalışma yapmaktadır. Gelecekte, manyetik sıvının mikroskobik molekülleri arasındaki etkileşimi moleküler dinamik simülasyonu yoluyla inceleyerek ve manyetik sıvının temel özelliklerini temelden kavrayabilmek için manyetik alan ekleyerek derinlemesine bir araştırma yürütmek gerekmektedir. sıvı yağlama ve manyetik sıvının hazırlanması ve mühendislik uygulaması için bilimsel teorik rehberlik sağlamak.