УДК 620.179.112

 

Установлено, что небольшие присадки твердосмазочных наночастиц дихалькогенидов переходных металлов (типа WSe₂, MoS₂, WS₂ и т.п.) с фуллереноподобной структурой могут значительно уменьшать коэффициент трения в тонких пленках жидких смазок, но увеличивать его в пленках твердосмазочных покрытий. Причина отмеченного противоречия — гораздо большая подвижность наночастиц в пленках в случае жидкой смазки. Если шероховатость поверхности сравнима с размерами наночастиц, то основным механизмом уменьшения трения в режимах граничной и смешанной смазки может являться вибрационное уменьшение трения, вызванное нелинейными вертикальными колебаниями слайдера. Построена математическая модель, описывающая этот процесс. В твердопленочных покрытиях наночастицы увеличивают шероховатость поверхности, а двигаться могут, только проворачиваясь на месте.

 

It is found that small additives of solid lubricant nanoparticles of transition metal dichalcogenides (WSe₂, MoS₂, WS₂, etc.) with a fullerene-like structure can significantly decrease the friction coefficient in thin fluid film lubricants while increasing it in solid film lubricants. The contradiction owes to much higher mobility of nanoparticles in fluid film lubricants. If the surface roughness compares with nanoparticles sizes, the main mechanism for friction reduction in boundary and mixed lubrication can be vibrational friction reduction due to nonlinear vertical slider vibration. A mathematical model describing the process is constructed. In solid films, nanoparticles increase the surface roughness and can move only by rotation in one place.

 

С.Н. Григорьев, А.И. Лоскутов, А.М. Мандель, В.Б. Ошурко, Г.И. Соломахо, В.Ю. Фоминский  Нелинейные колебания упругих сферических наночастиц в тонких пленках жидких и твердых смазок как механизм уменьшения трения // Физ. мезомех. - 2012. - Т. 15. - № 6. - С. 73-78