磁场对润滑剂的黏度与表面张力影响规律研究

娄 毅，张德庆，王庆成，杨晓东

（吉林工程技术师范学院机械与车辆工程学院，吉林 长春 130052）

摘  要：在精密磨削加工中，润滑剂的黏度与表面张力是影响磨削精度及工件表面质量的关键。磁性液体润滑剂是由磁性纳米颗粒、基载液和表面活性剂组成。以四氟硼酸盐离子液体为基载液，掺加硅烷偶联剂改性的FeO磁性纳米颗粒制备磁性润滑剂，探究了磁场对其性能的影响。结果表明，随磁场强度增大与磁化时间延长，润滑剂黏度、表面张力均逐渐减小；该润滑剂具磁场可控的润滑效应，通过调节磁场参数能够优化润滑性能。

关键词：磁性液体；润滑剂；磁场；黏度；表面张力

磁性液体润滑剂是1种具有磁响应性与液体流动性的新型润滑材料，其是由经过表面活性剂改性的磁性纳米颗粒，均匀分散于基载液中所形成的超顺磁性液体。常见的磁性纳米颗粒有Fe,O.、NiO、MnO等。表面活性剂对磁性液体的性能有一定的影响，常见的表面活性剂有硫酸酯盐类、磺酸盐类以及特殊类型的表面活性剂，主要作用是与磁性纳米颗粒作用，吸附在其表面形成分子层，防止磁性纳米颗粒因范德华力和磁力造成团聚，可以提高磁性纳米颗粒在基载液中的分散性。众多水基、油基的基载液被用来研制磁性液体润滑剂，离子液体因其高热稳定性和优异的减阻耐磨抗性也陆续被用来作为磁性液体的基载液。

磁性液体润滑剂在外加磁场作用下可被精准定位在润滑部位，形成稳定的润滑膜，并且可以通过调节磁场强度，动态控制磁性液体的黏度，适应不同工况需求。在加工过程中磁性液体润滑剂可以有效降低摩擦和磨损，减少表面缺陷的产生，从而保持工件的尺寸稳定性和形状精度。磁性液体润滑剂的导热性可有效降低加工时的热量堆积，提供稳定的降温效果，防止因工件过热引发的变形、变色及材料性能退化问题。磁性液体还具备自密封、环境适应性等特性，使其具有广泛的应用前景。

1 试验仪器与材料

以[BMIM][BF₄]离子液体为基载液、加人由硅烷偶联剂改性Fe₃O₄纳米颗粒制备磁性液体润滑剂，分析不同磁场参数下润滑剂黏度与表面张力的动态变化，探讨磁场对润滑性能的调控机理。试验所需的材料与仪器如表1所示。

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