D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2000.03.017 第22卷第3期 北京科技大学学报 VoL.22 No.3 2000年6月 Journal of University of Science and Tecbnology Beijing June 2000 超细粉润滑剂的稳定性 何峰”张正义)汪武祥”韩雅芳》肖耀福)王润) 1)北京航空材料研究院，北京1000952)北京科技大学材料学院，北京100083 摘要为解决超细金属粉固体润滑剂的稳定性问题，分析了单个粉末颗粒和超细金属粉末 在液体中实现稳定分散和悬浮的条件.结果表明，表面未包覆的粉末在液相中很难稳定存在， 而表面包覆的超细金属粉末由于粉末表面吸附层产生的空间位阻效应，且在吸附层厚度大于 4.2nm时，超细金属粉末才能在润滑油中实现稳定的悬浮. 关键词超细粉：悬浮：稳定性：润滑剂 分类号TF123.72,TH117.22 超细粉末通常泛指由许多粒径约为现等问题，进行一些研究和分析. 1~l00nm范围内的微小固体颗粒组成的集合体， 1实验方法 它属于微观粒子和宏观物体之间的过渡区域. 由于颗粒尺寸的微细化，使超细粉末具有一系 所用原料粉末有2种：(1)为美国SYNCOM 列独特的物理、化学性能山.超细粉末应用过程 公司生产的平均粒径为80nm的超细Cu粉；(2) 中的一些实际和理论问题，一直是为大家所关 利用特殊电解法制备得到的表面包覆一层有机 注. 物质膜的超细Cu粉，平均粒径也是80nm.选 将超细金属粉末（如Cu,Pb及其合金等）以 用长城高级润滑油公司提供的500SN的润滑油 适当方式混入润滑油中，可得到一种性能优异 为基体油，将以上2种超细粉末以同样方式按 的新型润滑剂，这开辟了超细粉末应用的新方 质量分数为02%分别加入基体油中，在功率为 向.但超细粉末颗粒具有极大的比表面积和较 80W的HS型超声波清洗器中振荡15min,使其 高的比表面能，在制备、后处理及应用过程中极 充分混合均匀后静置：然后每隔一定时间取样， 易发生粒子凝合、团聚，形成二次粒子，使颗粒 用H-800透射电子显微镜测定粉末粒度. 粒径变大，从而失去超细粉末所具备的性能.因 2实验结果及分析 此，本文对如何防止颗粒凝聚，使超细金属粉末 在润滑油中实现均匀、稳定的悬浮，以及如何实 21实验结果 表12种粉末的实验结果对比 Table 1 The comparison of two kind of powders 编号加入基体油中的粉末 实验结果 对应照片 A表面未包覆的超细Cu粉颗粒很快聚结、沉淀，约5h后油中的超细粉末全部沉降沉积物的照片见图1 B表面包覆的超细Cu粉静置30d也无变化，粉末颗粒非常稳定地悬浮于油中悬浮颗粒的照片见图2 2组实验的结果见表1. 末颗粒间没有可与Van der Waals力相抗衡的阻 2.2结果分析 力，这类粉末颗粒一旦因布朗热运动而相互接 油中的超细粉末发生聚沉，是由于粉末颗 近时，它们就会相互吸引而很快聚结长大，最终 粒间存在an der Waals引力，且该引力随着颗 沉淀下来：即使经外界作功（如用超声波等）已 粒间距离的减少会急剧增大，直至使颗粒凝聚 被分散的超细颗粒，只要外界的作功停止，它们 而沉淀，未进行表面处理的超细Cu粉，由于粉 又会因相互碰撞再吸引长大，重新发生聚沉（见 1999-08-30收稿何蜂男，30岁，工程师，搏士 图1)
第 2 卷 第 3 期 2 《阅旧 年 6 月 北 京 科 技 大 学 学 报 JO u rn a l o f U n iv e 玲ity o f s e ic n e e a n d l 飞c h n o l o gy B eij i n g V 匕1 . 22 N 0 3 J u n e 2 0 0 超细粉润滑剂 的稳定性 何 峰 ” 张正 义 ” 汪武祥 ” 韩稚芳 ” 肖耀福 ” 王 润 ” l) 北京航 空材料研究院 , 北京 1 0 09 5 2) 北京科技大学材料学院 , 北京 10() 0 8 3 摘 要 为解 决超细 金属 粉 固体润滑 剂 的稳 定性 问题 , 分 析 了单 个粉末 颖粒 和超细 金属 粉末 在 液体 中实现 稳定 分散和 悬浮 的条件 . 结果表 明 , 表 面 未包覆 的粉末 在液相 中很难 稳 定存在 , 而表面 包覆 的超细 金属粉 末 由于粉末 表面 吸 附层 产生 的空 间位 阻效应 , 且在 吸 附层 厚度 大于 .4 2 nl 时 , 超细 金属粉末才 能在 润滑 油中实现 稳 定的悬浮 . 关键词 超 细粉 : 悬 浮 : 稳 定性 : 润 滑剂 分 类号 FT 12 3 . 72 , T H l l 7 . 2 2 超 细 粉 末 通 常 泛 指 由 许 多 粒 径 约 为 1一 10O nt 范围内的微小固体颗粒组成 的集合体 , 它 属 于 微观 粒子 和 宏观物体之 间 的 过渡 区 域 . 由于颗粒尺寸 的微细化 , 使超细 粉末具有一 系 列独特 的物理 、 化学性 能 〔1] . 超细 粉末应用过程 中的一些实 际和理论 问题 , 一 直是 为大家所关 注 . 将超细 金属粉末 ( 如 C u , bP 及其合金等 ) 以 适当方式混入润滑 油中 , 可得到一种性能优异 的新型 润滑剂 , 这开 辟 了超细 粉末应用 的新方 向12] . 但超细粉末颗粒具 有极大 的 比表面积和 较 高的 比表面 能 , 在制备 、 后 处 理及应用过程 中极 易发生 粒子凝合 、 团聚 , 形成二 次粒 子 , 使颗粒 粒径变大 , 从而 失去 超细 粉末所具 备的 性能 . 因 此 , 本文 对如何防止颗粒凝聚 , 使超细 金属粉末 在润 滑油 中实现均匀 、 稳定 的悬浮 , 以及如 何实 现 等问 题 , 进行 一些研 究和 分析 . 1 实验方法 所用 原料粉末有 2 种 : ( l) 为美 国 s Y N c 0 M 公 司 生产 的平均粒 径为 80 nI 的超 细 C u 粉 ; ( 2) 利用特殊 电解法制备得到的表面包覆 一 层有机 物质膜 3I] 的超细 uC 粉 , 平均粒径也 是 80 nI . 选 用长城 高级润滑油 公司 提供 的 s o sN 的润 滑油 为基体油 , 将 以上 2 种超 细粉 末 以同样方 式按 质量 分数为 .0 2% 分别加入基 体油中 , 在 功率为 80 W 的 H S 型超声波清洗 器中振荡 15 m in , 使其 充分混合均匀后静置 ; 然后 每隔 一定时 间取样 , 用 H 铭0 0 透射 电子 显微镜测 定粉末粒度 . 2 实验结果及分析 .2 1 实验结果 表 1 2 种粉末的实验结果对 比 aT b l e 1 T h e e o m P a 山 o n o f 幻即 0 ik . d Of op w d e sr 编号 加入基 体油 中的粉末 实验结果 对应照片 A 表 面未包 覆 的超 细 C u 粉 颗 粒很 快聚 结 、 沉淀 , 约 s h 后油 中的超细粉 末全 部沉 降 B 表 面包覆 的超 细 C u 粉 静 置 30 d 也无 变化 , 粉末 颗粒 非常稳 定地悬浮 于油 中 沉积 物 的照片 见 图 1 悬浮颗粒的照片见 图 2 2 组实验 的 结 果 见表 1 . .2 2 结果分析 油中的超 细粉 末发生 聚沉 , 是 由于 粉末颗 粒间 存在 、 乞n d e r 叭a/ a l s 引力 , 且该 引力随着颗 粒间 距离 的减少会急 剧增大 , 直至 使颖粒凝聚 而 沉淀 . 未进行表面 处 理的超细 C u 粉 , 由于 粉 1望为司 -8 30 收稿 何峰 男 , 30 岁 , 工程师 , 博 士 末颗粒间没有可与 确n d e r w 台a l s 力相 抗衡 的 阻 力 , 这类粉末颗粒一 旦 因布 朗热 运动 而 相 互接 近时 , 它们就会相互 吸引而很快聚结长大 , 最终 沉淀下 来 ; 即 使经外界作功 ( 如用 超声波等 ) 已 被分散的超细颗粒 , 只要 外界 的作功停止 , 它 们 又 会 因相 互碰撞再吸 引长大 , 重新发生 聚沉 ( 见 图 1) . DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2000. 03. 017
·254 北京释技大学学报 2000年第3期 (1)单个颗粒的情况. 正常情况下，油中的粉末在重力场的作用 下发生沉降，颗粒的沉降速度可由Stokes公式 计算，即在粘度为？的流体中，若半径为~的球 形物体以速度，相对于流体而运动，则它所受 到的粘滞阻力F-6%,在流体中垂直下落的 小球，随若下落速率的增加，它所受到的阻力也 增大，当它所受到的粘滞阻力与浮力之和恰好 250nm 等于小球的质量时，小球将匀速下落，由Stokes 图1表面无包限屏的粉来TEM照片 定律即可求出小球在流体中下落时的最后速率 Fig.1 TEM micrograph of ultrafine powders without sur- 为： face coating 6rm,+4/3m'po'g=4/3r',pg (1) 对于表面包覆一层有机物膜的超细粉末， 其中，p,和分别为流体的密度和小球的密度，g 当颗粒受Van der Waals力的作用而相互接近时， 为重力加速度.于是有 由于表面吸附层的空间位阻效应，可阻止颗粒 2p=po8.2 29n (2) 接触、团聚，使其在油中实现了稳定的悬浮，由 对于很小但远远大于液体介质分子的超细 图2可清楚地看到，当两颗粒相互接近时，表面 颗粒来说，由于不断受到不同方向、不同速度作 的有机包稷层被压缩，同时颗粒也被该层物质 热运动的液体分子的冲击，颗粒受到的力很不 阻隔开来，可以减缓或阻碍粉末颗粒的聚沉， 平衡，并以不同的方向、不同的速度作不规则的 (a) 运动，而这种不规则的布朗运动正好阻碍了颗 粒在外力场下的沉降. 根据爱因斯坦理论，布朗运动颗粒在时间 【内沿x方向的平均位移为： RT 3N. (3) 其中，R为摩尔气体常数，T为热力学温度，？为 液体的粘度，”为粉末颗粒半径，N,为阿伏加德 罗常数， 实际上，布朗运动和重力沉降并不是等量 的运动.由沉降产生的颗粒浓度差，布朗运动会 100nm 使颗粒分布均匀.若布朗运动速率足够大，颗粒 就会形成均匀稳定的悬浮体：但若颗粒沉降速 率过快，就会出现沉淀.当混入润滑油中的粉末 粒径足够小时，这种颗粒在润滑油中作布朗运 动的平均速率远远大于在重力梯度能作用下的 沉降速率，即粉末颗粒无规则运动的速率远远 大于其向下的沉降速率，因而可以认为该悬浮 体系是稳定的，超细粉末在其中不会发生沉降， 因此可认为混入油中的超细粉末颗粒有一定的 临界尺寸.以1s内颗粒布朗运动的位移为其沉 降位移的100倍作为临界标准，即 40nm V3x1=10m2ggv1 9n (4) 对于所用的润滑油： 图1表面有包覆层的粉末TEM照片（右为局都放大图） Fig.2 TEM micrograph of surface coating ultrafine pow- 7=102Pas,p=900kgm’,超细粉末的平 ders 均密度p=5500kgm',在室温(300K)下，代入
VoL.22 No.3 何峰等：超细粉润滑剂的稳定性 ·255· 式(4)可得临界半径： 为，分散颗粒不因相互作用力而发生聚结现象 r.=85nm (5) 的E值至少应在6.21×10-0J以上阿.因此，由图 即当加入油中的粉末颗粒半径大于85m时，布 4可以看出，此时的E值为1.76×10-9J,故可认 朗热运动便不足以克服重力场的作用，油中的粉 为该体系是稳定的，颗粒间不会发生聚结长大 末将会发生沉降. 现象 粉末颗粒是否发生沉降，主要由其粒径决 100 定，如果粉末颗粒在介质中保持粒径不变，则只 50 要小于临界半径，就不会发生沉降.但由于布朗 0 运动的存在，粉末颗粒之间会不断地发生碰撞， -50 一EA 若碰撞使其粒径变大，有可能再发生沉降.这就 ER -150 E 是粉末的聚沉稳定性问题. -200 (2)超细粉末之间的情况. 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 根据Hamaker理论，对于半径为r的2个球 形颗粒，Van der Waals引力能为： 图4超细粉末在润滑油中的势能曲线 a=-Lhrh] "(+2yJ (6) Fig.4 Potential energy curve of ultrafine powders in oil 其中，A为Hamaker常数，通常其值约为l0~Nm, 由于超细粉润滑剂的稳定性取决于总势能 h=r-2,I为2颗粒的中心间距. 曲线上势垒的大小，因此可以定性地把是否存 另外，由图2可建立图3的模型.因此，Rose- 在势垒当作判断其稳定与否的标准.如把势能 nsweig导出计算球形颗粒间因有吸附层阻隔而 曲线最高点为0时作为颗粒聚沉的临界状态， 不能接触的空间立体障碍效应的排斥能： 则由图4可知，处于临界状态时，势能曲线在最 E=2mM2-(+)品] (7) 高处必须满足以下条件： 其中，N是单位体积吸附的分子数，δ是吸附层 ET=EX+ER=0 器-监-0 (9) 的厚度，k为Boltzman常数. 表面活性剂 对于粒径为80m的超细金属粉末，如其他 包覆层 条件与前面假设的相同，则由上式可得临界聚 超细粉末颗粒 沉值6=4.2nm.即如果6<4.2nm,表面活性剂分 子就起不到位阻作用.所以，对于平均粒径为80 nm的超细金属Cu粉，其在基体油中实现稳定 悬浮的条件是：每个颗粒表面吸附的表面活性 剂的厚度必须大于4.2nm. 图3超细粉末颗粒作用模型图(h=()-2) Fig.3 Action model between ultrafine powders 3结论 超细粉末在液相中稳定的悬浮，取决于由 (1)超细粉润滑剂的稳定是依靠超细粉末表 吸引能和排斥能组成的总能量，即： 面吸附层的空间位阻作用实现的. ET=EA+ER (8) (2)只有当表面吸附层厚度大于4.2nm时， 对于超细Cu粉润滑剂，如颗粒粒径80nm, 超细粉末才可能在润滑油中实现稳定的悬浮， 表面包覆层厚度为10nm,N=3.3×10m’,T= 参考文献 300K,由（⑧）式计算得到的势能曲线如图4所示. 由图4可见，当颗粒间距较远时，总势能为负 1 Watzke J H,Fendler J H.Quantum Size Effects of Insitu Generated Collidal Cds Particles in Dioctadecyldime Thy- 值：随着颗粒间距离的缩短，表面活性剂分子开 lammonium Chloride Surfactant Vesicles.J Phys Chem, 始相互压缩而产生位阻，总势能逐渐上升为正， 1987,91:854 但此时引力也随距离的变小而增大，在一定距2何峰，张正义，肖耀福，等，新一代润滑剂一超细金 离上出现最大位阻能E:距离再缩小，引力又 属粉固体润滑剂.润滑与密封，1997(5)：65 占据优势，势能又开始下降，又由胶体理论认 (下转269页)
、 U N Z b 0 何 峰等 3 : 超细 粉润滑剂的稳定性 . 钻 2 . 式 可得 临 界 半径 4 ) ( : = r c 8 5 l n ( 5 ) 即当加入油中的粉末颗粒半径大于 m 85 时 n , 布 朗热运动便不足以克服重力场的作用 , 油中的粉 末将会发生沉降 . 粉末颗粒 是否 发生沉 降 , 主 要 由其粒径 决 定 . 如果粉末颗粒在介质 中保持粒径不变 , 则只 要小于 临界半径 , 就不会发生沉 降 . 但 由于 布朗 运动 的存在 , 粉末颗粒之 间会不 断地发生碰撞 , 若碰撞使其粒径变大 , 有可 能再发生 沉降 . 这就 是粉末 的聚沉稳定 性 问题 . (2 ) 超细粉末之 间的情况 . 根据 H am al 沈r 理论 , 对于 半径为 : 的 2 个球 形颗 粒 , M m d e r W汕1 5 引力能 为 〔5, : 。 _ A f Z , 2 . , _ h (入十 4 ) 1 E^ = 一今 }万舟下坛泞花+ b 兴于形 } ( 6 ) ~ A 6 Lh伪+ 4 ) ( h+2 厂 一 (h+2 ) ` 」 其 中月 为 H am ak e r 常数 , 通常其值约为10 一 ” N · m , h = lr/ 一 2 , l 为 2 颗粒 的中心 间距 . 另外 , 由图 2 可建立 图 3 的模型 . 因此 , oR s e - n sw ie g 导 出计算球形 颗粒间 因有吸 附层 阻 隔而 不能接触 的空 间立体障碍效应 的排斥 能 侈, : _ _ , 、 一 J ` 无十2 . 了1十占介、 h l , ~ 肠 = 2刃劫及洲 2 一传产h l若荃今瑞卜谁分 } ( 7) 。 R - 二· 1 一 L ` ar/ 一气1 + 矶) ar/ 」 其中 , N 是单位体积吸附的分子数 , 占是吸附层 的厚度 , k 为 B o ltZ m an 常数 . 为 , 分散颗粒不 因相互作用力而发生 聚结现象 的石益 盆 值至 少应在 6 .2 1xl 0 一 20 ) 以上 顶, . 因 此 , 由 图 4 可 以看 出 , 此时的五谕 值为 1 . 7 x6 1 0 一 19 ) , 故可认 为该体系是 稳定的 , 颗粒间 不 会发生 聚结长大 现象 . 昙 …户卜{犷 一 ,I — 一 参 { 一肠 图 4超细粉末在润滑油中的势 能曲线 F咭 . 4 P o et n iat l e n e r盯 e u vr e of u l t r a血 e P ow d e sr in 0 1 由于超细 粉润滑剂的 稳定性取决于 总势能 曲线上 势垒 的大小 , 因此 可 以定 性地把是 否 存 在势垒 当作判断其稳定与否 的标准 . 如把势 能 曲线最 高点 为 0 时作为 颗粒聚沉 的 临界 状态 , 则 由 图 4 可 知 , 处于 临界状态时 , 势能 曲线在最 高处 必 须满足 以下 条件 : ! ET 一 更 1旦旦二 Lhd E^ 十E R 尝 +票 一 。 ( 9 ) 表面活性剂 包覆层 超细粉末颗粒 图 3 超细粉末颗粒作用模型图h( = (肠) 一 2) F褚J A e柱o n m o d e l be 幻即 en u l tr a 血 e op w d e sr 超细 粉末在液相 中稳定的 悬 浮 , 取 决于 由 吸 引 能和 排斥 能组成 的总能量 , 即 : 几 = E^ + aE (8 ) 对于 超细 C u 粉润滑 剂 , 如颗粒粒径 80 mn , 表 面 包 覆 层 厚 度 为 10 nI 万= 3 . 3 、 10 16 m 一 , , T = 3 0 0 K , 由(8) 式计算得到 的势能曲线如 图4 所示 . 由 图 4 可见 , 当颗粒 间距较远时 , 总势能为负 值 ; 随着颗粒 间距离的缩短 , 表面活性剂分子开 始相 互压缩而产生 位阻 , 总 势能逐渐上升 为正 , 但此时引 力也 随距 离的 变小而增 大 , 在一 定距 离上 出现最大位 阻 能五~ ; 距离再 缩 小 , 引力又 占据优势 , 势能又 开 始 下 降 . 又 由胶体理 论 认 对于 粒径为 80 ln 的超细金属粉末 , 如其他 条件 与前面假设的相 同 , 则 由上式可得 临界聚 沉值 占= .4 2 nr . 即如果占< .4 2 ln , 表面活性剂分 子就起不 到位 阻作用 . 所 以 , 对于平均粒径为 80 mn 的超 细金属 C u 粉 , 其在基体油 中实现稳定 悬 浮 的条件是 : 每 个颗粒表面吸 附 的表面活 性 剂 的厚度必 须大于 .4 2 ln . 3 结论 ( l) 超细 粉润滑剂的稳定是依靠超细 粉末表 面吸 附层的空 间位阻 作用实现 的 . (2 ) 只 有 当表面吸 附层 厚度大于 .4 2 mn 时 , 超细 粉末才可 能在润 滑油 中实现稳 定的悬 浮 . 参 考 文 献 1 叭a/ 。 火e J H , F e n d l er J H . Q u a n t u m S i ez E fe cst o f ln s i ut G en r a t e d C o l li剑 C d S P art i c l e s in D ico at d e e y ld而e hT y - l aJ 的 m o n ium C川 ior de Sur af e 切叮t Ve s i e l e s . J Phy s Ch e m , 1 98 7 , 9 1 : 85 4 2 何峰 , 张正义 , 肖耀福 , 等 . 新一 代润滑 剂— 超细金 属粉 固体润 滑剂 . 润 滑与密封 , 19 97 (5) : 65 ( 下转 2 6 9 页)
VoL22 No.3 徐致让等：带钢热连机动压轴承速度补偿有限元分析 ·269· 实现更为精确的厚度控制.本文所得结果与国外外，它可以从理论上精确地预测任意工况下的 在轧机上通过预压的方法得出的油膜厚度变化的 油膜厚度及其对轧件厚度的影响，实现更为准 实测曲线是一致的川.这从另一个角度证明了本 。 确的自动厚度控制， 文所用计算方法是正确的， 参考文献 5结论 1 Ginsburg V.High-quality Steel Rolling-Theory and Practice.New York:Marcel Dekker Inc,1993 采用有限元方法求解雷诺方程，对轧钢机 2 Cameron A.Basic Lubrication Theory.New York:John 油膜轴承的承载特性进行分析，尤其是对轴承 Wiley Sons,1981 3 Taylor C.Finite Element Programming of the Navier-Stokes 的油膜厚度及轧制参数的关系作了定量分析， Equations.Swansea:Pineridge Press Ltd,1981 得出不同轧制速度、轧制力条件下油膜补偿量4徐致让.动压轴承有限元分析及验证.华东冶金学院 的关系曲线，所得结果符合实际，便于使用.此 学报.1993(10)：45 FEM of Speed Effect Compensation for Hydrodynamic Journal Bearing in Continuous Hot Strip Mill XU Zhirang", BIAN Zhirui 1)East China University of Metallurgy,Ma'anshan 243002,China 2)Mechanical Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The finite element method (FEM)is used to solve the Reynolds equation and to perform the computer numerical simulation for the calculation of oil film thickness and the evaluation of the parameters and loading capacity of the oil film bearing considered under different rolling conditions.The forecasted film thickness from the computation and the gauge control graph are close co-related to the practical status. KEY WORDS hot strip mill;hydrodynamic journal bearing;oil film thickness;rolling speed 架架兴深架架部深部浮深架架部深平部部梁部深架部部浮架深架架平深平平架架架米半牌架平平平平 (上接255页) 3何峰，张正义，肖耀福，等.新型电解法制备超细金属 修建译.武汉：武汉工业大学出版社，1991,52 粉末的研究.功能材料，1998,29(3)249 6 Verwey EJ W,Overbeek J Th G.Theory of the Stability of 4亚沃尔斯基M,杰特拉夫AA,现代物理学手册.阁寒 Lyophobic Colloids.New York:Elsevier Publishing Co 梅译.北京：科学出版社，1992.166 lnc,1948.139 5一ノ潮升，尾崎义治，贺集诚一郎.超微颗粒导论.赵 Stability Research of Ultrafine Powders Lubricant HE Feng",ZHANG Zhengy,WANG Wuxiang,HAN Yafang",XIAO Yaofiu WANG Run? 1)Beijing Institute of Aeronautical Materials,Beijing.100095,China 2)Material Science and Engineering School UST Beijing.Beijing,100083,China ABSTRACT For the resolution of stability of ultrafine powders lubricant,the essential condition by which single particle and untrafine metal powders can disperse and suspend in liquid phases was analyzed.There result pointed out just because of the surface coating and the space-resistive effect,and only the thickness of surface-coating is larger than 4.2 nm,the stable suspending of ultrafine powders in oil can be realized. KEY WORDS ultrafine powders;suspension;stability;lubricant
V b L 22 N O J 徐致让 等 : 带 钢热连 机动 压轴承 速度 补偿有 限元分 析 . 26 9 - 实现更为精确的厚度控制 . 本文所得结果与国外 在轧机上通过预压 的方法得出 的油膜厚度变化的 实测 曲线是一致的 【1 . 这从另一个角度证明了本 文所用计算方法是正确 的 . 外 , 它 可 以从理论上精确地预测 任意工 况 下 的 油 膜厚度及其对轧件厚度 的影 响 , 实现更 为准 确 的 自动厚度控制 . 5 结论 采用有 限元 方法求解雷诺 方程 , 对轧钢机 油 膜轴承 的 承载特性进行分 析 , 尤 其是 对轴承 的油 膜厚度及 轧 制参 数的关系 作 了定量 分析 , 得 出 不 同 轧制速度 、 轧制力 条件 下 油 膜补 偿量 的关 系 曲线 , 所得 结果 符合实 际 , 便于 使用 . 此 参 考 文 献 1 G in s b u 电 V H ihg 一 q u a liyt S t e e l oR llin g — hT e o yr an d P r a c it e e . N e w OY kr : M acr e l eD k e r nI e , 1 99 3 2 C am e or n A . B as ic L u bir c at i on Tb e o yr . N e w oY kr : J o hn 铂l ey & S ons , 1 98 1 3 aT y 1or C . F1 n i t e E l em e nt p r o g r a m m ign o f ht e N va i e -r S t o k e s E q u a ti ons . Sw ans e a : Pin e ir dg e P r e s s L td , 1 98 1 4 徐致 让 . 动压轴 承有 限元分析 及验 证 . 华 东冶金 学 院 学报 . 19 9 3 ( 1 0 ) : 4 5 F E M o f S P e e d E fe e t C o m P e n s at i o n fo r H y dr o d y n am i e J o um a l B e 丽 n g i n C o n t inu o us H o t S itr P M ill 曰 $ U hZ i户a n g , ) , 刀阴N hZ ir iu 1) B as t Ch in a U n l v esr iyt o f M e `公1叮gy, M’ a asn h an 2 4 30 0 2 , C肠山a Z )M e ch an i cal E n g in e e n n g s c h o l , U S T B e ij in g , B e ij ign l 0 0 0 8 3 , C h in a AB S T R A C T hT e if n ite e l e 幻。 e nt m e ht od (F E M ) 1 5 us e d t o s o l v e ht e R e y n o lds e q u a t l o n a n d t o P e ir b n 们 ht e c o m Put er n 切叮ier e a l s五n u liat o n for ht e e a l e ul at ion o f 0 11 if ln hit e kn e s s an d ht e e v al u a t ion o f t h e P a l 田刀 et r s 曲d l o a d i n g e ap ac ity o f hte 0 11 if lm b e a ir n g e on s ld e r e d u n d er id 月免r e nt ro ll ing c on d iit on s . hT e fo re c a s te d if lm hit e劝e s s fr o m hte c o m P uta t lon an d hte g a u g e e o n tr o l gr a Ph are e l o s e e o 一l ate d t o hte Pr a c it e a l s ta tu s . K E Y W O R D S h ot istr P m ill: hy dr o dy n am i e j o 切 m al be iar n g ; 0 11 if ln 面c k n e s s : ro llin g sP e e d ( 上接 2 5 5 页) 何 峰 , 张 正义 , 肖耀福 , 等 . 新型 电解法 制备超 细金属 粉末 的研 究 . 功 能材料 , 1 99 8 , 2 9 ( 3 ) : 2 4 9 亚 沃尔斯 基 M , 杰 特拉 夫 A A . 现代 物理学 手册 . 阎寒 梅译 . 北京 : 科 学 出版社 , 1 9 92 . 16 一 / 獭升 , 尾崎 义治 , 贺集诚 一 郎 . 超微颗 粒导论 . 赵 修 建译 . 武 汉 : 武汉 工业大 学 出版 社 , 19 91 . 52 确p 刃即 E J W , vO e r b e e k J hT G . hT e o yr o f ht e S abt ili yt o f yL op h o bi e C o l l o i d s . N e w oY kr : E l s e v i e r uP b l i s h i n g C o I n e , 1 9 4 8 . 1 3 9 S abt ili yt R e s e ar e h o f U ltr a if n e p o w d e r s L ub ir c an t 月百 凡 ” 9 1 ), Z月月N G hZ e n g y己 恻刀 G 环1“ ia gn , ), l )B e ij i n g snI ti tU t e o f A e r o n a u it e a l 月只万 M a t e ir目 s , 珍户 刀岁), X IA O aY口户 2 ) , 环月N G R u n , , B e ij in g , l 0() 0 9 5 , C h in a 2)M a t e ir al S e i e n e e an d Egn i n e e irn g S e h o l U S T B e ij in g , B e ij in g , l 0() 0 8 3 , C h i n a A B S T R A C T F or het er s o lut i o n o f s abt iliyt o f ul tr a if ne Po w d e r s l u b ir e ant , ht e e s s e nt i a l e o dn it i o n by w hi e h s in g l e Pa rt i c l e an d u n tr a if n e m e at l P ow d e sr c an d isP e r s e an d s u s ep n d in li qul d hP a s e s w a s an l y z e d . hT e er 化s u 】t op i n et d o u t j u st b e e au s e o f ht e s u r fa e e e o at in g an d ht e s Pac e 一 er s i s it ve e fe e t , an d on ly ht e hit e lm e s s o f s rU fa c e · c o at in g l s l agr e r ht an 4 . 2 mn , ht e s abt l e s u s Pe n d in g o f u ltr a if n e P ow de r s in 0 11 e an b e er a li z e d . K E Y W O R D S u l廿敬 if n e P0 w ds r s ; s u SP e n s ion : s abt il iyt : lub ir e ant