粗糙聚二甲基硅氧烷表面在疏水聚合物水溶液条件下的摩擦行为

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:39
文章英文标题
Friction behavior of rough polydimethylsiloxane surfaces under hydrophobic polymer aqueous solution conditions
正文
研究粗糙度可控的聚二甲基硅氧烷( PDMS )在复杂流体中的摩擦行为对生物和化学应用具有重要意义。本文采用带电的疏水丙烯酸酯共聚物水溶液作为润滑剂。得到了摩擦系数( CoF )与PDMS粗糙度之间的标度规律，以及不同润滑状态下聚合物溶液的浓度。在边界润滑状态下，表面粗糙度和润滑剂流变行为对CoF均有显著影响。此外，CoF在边界区域的乘积和边界混合转变的速度与粗糙度无关。在流体动力润滑区，一个完整的润滑油膜形成和剪切变稀行为占主导地位。这种摩擦学系统中的摩擦行为得到了成功的调控。希望建立表面粗糙度与润滑剂流变行为的最佳匹配，揭示摩擦现象背后的机理。
文章内容（英文）
Investigating the frictional behavior of polydimethylsiloxane (PDMS) with well-controlled roughness in complex fluids is important for biological and chemical applications. In this paper, we adopt an aqueous solution of a charged, hydrophobic acrylate copolymer as a lubricant. The scaling laws between the coefficient of friction (CoF) and the roughness of PDMS, as well as the concentration of the polymer solution in different lubrication regimes, are obtained. In the boundary lubrication regime, surface roughness and lubricant rheological behavior both remarkably influence the CoF. Moreover, the product of the CoF in the boundary regime and the velocity of the boundary-mixed transition is independent of roughness. A full lubricant film forms and shear thinning behavior dominates in the hydrodynamic lubrication regime. Frictional behavior in this tribological system has been successfully regulated. We hope to establish the optimal match of surface roughness and the rheological behavior of lubricant and unveil the mechanism behind the friction phenomenon.
来源出处
Journal|[J]Polymer Testing2021. PP 107281-
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[db:学术影响力]
DOI
https://doi.org/10.1016/J.POLYMERTESTING.2021.107281

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