摘要: 设计合成了2种侧链长度的多烷基环戊烷(MACs)润滑剂,利用多功能空间摩擦学试验系统考察了模拟低轨道原子氧辐照环境对其真空摩擦学性能的影响,同时采用黏度仪、凝胶色谱仪、精密分析天平、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等表征了原子氧辐照前后2种MACs润滑剂的黏度、分子量、质量损失、化学结构和磨痕形貌.结果表明:所合成的2种侧链长度的MACs润滑剂在真空下对GCr15/GCr15球-盘摩擦副均具有良好润滑性能.原子氧辐照后,2种MACs润滑剂在真空中对上述摩擦副的摩擦系数均明显增大,摩擦副表面的磨损程度加剧.此外,原子氧辐照还导致润滑剂的黏度和数均分子量增大.红外分析结果显示:原子氧辐照过程中O原子插入了MACs的碳链之间破坏了MACs的化学健,同时与C原子结合生成了C=O、C—O—C等新键,并导致润滑剂的酸值增大.原子氧辐照后,MACs中烃类的碳链长度仍大于4,因此仍然具有一定的润滑性能.质量损失结果比较发现具有较长支链的MACs润滑剂耐原子氧侵蚀性能较强,表明设计调控适当的支链长度是改善MACs耐原子氧性能的一条可能途径.

关键词: 空间润滑；低轨道；原子氧；多烷基环戊烷；摩擦学性能

作者单位

高平 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州 730000　 

孙晓军 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州 730000　 

彭立 中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州 730060　 

冯大鹏 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州 730000 

刘维民 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州 730000 

E-mail: dpfeng@licp.cas.cn 

《摩擦学学报》,2012,32(5):428~434