[发明专利]润滑剂以及摩擦系数的调控方法

说明书

本发明公开了一种润滑剂，包括光诱导结构变化的功能分子以及溶解所述光诱导结构变化的功能分子的溶剂，所述光诱导结构变化的功能分子具有润滑作用，所述光诱导结构变化的功能分子在第一波长范围的紫外光照射下能够转变为第一结构，在第二波长范围的可见光照射下能够转变为第二结构，所述光诱导结构变化的功能分子在所述第一结构下，所述润滑剂具有第一摩擦系数，在所述第二结构下，所述润滑剂具有第二摩擦系数，所述第一摩擦系数与所述第二摩擦系数不相等。本发明还公开了一种摩擦系数的调控方法。

技术领域

本发明涉及摩擦技术领域，特别是涉及一种润滑剂以及摩擦系数的调控方法。

背景技术

控制摩擦是人们一直追求的梦想，传统的调控摩擦系数的方法是控制润滑状态，但是无法在两个不同摩擦系数状态之间调控。

近些年来，人们采用外加电场、湿度变化、pH值变化等方法来主动控制摩擦以满足复杂工况下的阻尼和磨损方面的要求。比如日本学者本村好夫外加直流电场能使向列相液晶的摩擦系数降低25％；清华大学孟永刚教授发现外加电压可以改变硬脂酸锌水溶液的摩擦因数；Vanhulsel学者发现50％氢含量的类金刚石薄膜摩擦系数在潮湿空气、干燥氮气、真空中分别在0.22-0.27、0.02-0.03、0.007-0.013范围内波动。然而这些外加条件容易导致润滑剂性质改变，从而使摩擦系数控制不稳定。

发明内容

基于此，有必要提供一种更为稳定的调控摩擦系数的润滑剂以及摩擦系数的调控方法。

一种润滑剂，包括光诱导结构变化的功能分子以及溶解所述光诱导结构变化的功能分子的溶剂，所述光诱导结构变化的功能分子具有润滑作用，所述光诱导结构变化的功能分子在第一波长范围的紫外光照射下能够转变为第一结构，在第二波长范围的可见光照射下能够转变为第二结构；

所述润滑剂能够在同一摩擦副之间提供两个不同的摩擦系数，所述光诱导结构变化的功能分子处于所述第一结构的所述润滑剂使所述摩擦副之间具有第一摩擦系数，所述光诱导结构变化的功能分子处于所述第二结构的所述润滑剂使所述摩擦副之间具有第二摩擦系数。

在其中一个实施例中，所述光诱导结构变化的功能分子在所述第一波长范围的紫外光和在所述第二波长范围的可见光的交替照射下能够在所述第一结构与所述第二结构之间发生可逆转变。

在其中一个实施例中，所述光诱导结构变化的功能分子包括含偶氮苯基团的分子、螺吡喃类分子以及二芳烯类分子中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述第一波长范围为240nm～365nm。

在其中一个实施例中，所述第二波长范围为400nm～800nm。

在其中一个实施例中，所述第二摩擦系数小于所述第一摩擦系数。

在其中一个实施例中，所述光诱导结构变化的功能分子在所述润滑剂中的浓度为5.0×10^-4mol/L～5.0×10^-3mol/L。

在其中一个实施例中，所述溶剂包括直链烷烃和环烷烃中的一种或多种。

一种摩擦系数的调控方法，包括以下步骤：

提供所述的润滑剂；

将所述润滑剂施加在摩擦副的接触区；以及

将所述第一波长范围的紫外光照射所述接触区的润滑剂，使所述光诱导结构变化的功能分子转变为所述第一结构，或者将所述第二波长范围的可见光照射所述接触区的润滑剂，使所述光诱导结构变化的功能分子转变为所述第二结构。

在其中一个实施例中，所述紫外光或所述可见光的照射时间至少为2分钟～10分钟。