【編號】2019-52
　　【題名】速度對聚四氟乙烯摩擦系數影響的分子動力學模擬
　　【作者】潘登, 劉長鑫, 張澤洋, 高玉金, 郝秀紅
　　【機構】燕山大學機械工程學院；燕山大學自潤滑關節軸承共性技術航空科技重點實驗室；旭硝子汽車玻璃(中國)有限公司
　　【刊名】物理學報（2019年17期）
　　【文摘】基于分子動力學方法建立了雙層聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)摩擦模型,研究了不同速度下PTFE的摩擦過程.通過分析不同速度下接觸區內下層PTFE分子鍵長、鍵角、分子形狀的變化及接觸過程中摩擦力和正壓力的變化,從微觀角度研究了速度對PTFE摩擦系數的影響.研究結果表明:隨著速度的增加,接觸區內PTFE粒子間的鍵長變短,鍵角變小,分子鏈沿x方向的變形量增加.變形后的PTFE分子產生的回彈力導致上、下層PTFE分子間相互作用力增加,從而增加了摩擦力.當速度進一步增大時,接觸區內下層PTFE粒子間的鍵長和鍵角多處于平衡位置,分子鏈沿x方向的變形量減小.這很可能是由于接觸區內下層PTFE分子沿速度方向傾斜,使上、下層PTFE分子趨于平行滑動,從而降低了摩擦力.不同速度下正壓力幾乎保持不變.因此,當上層PTFE所受外載荷固定時,摩擦系數隨著速度的增加先增大后減小,臨界速度為1.2 m/s,這與實驗研究結果一致.