魔芋葡甘聚糖(KGM)具有良好的成膜性、吸水性和粘结性等特点,在水基润滑领域具有巨大的潜在应用价值。KGM能与水溶液中的水分子形成氢键并吸附于摩擦副表面,形成一层润滑膜,具有良好的润滑效果。人体关节中的透明质酸(HA)在人体运动过程中与软骨组织相互作用起到润滑的作用,并呈现出超滑现象https://www.selleck.cn/products/Taurine.html。因此,在水基润滑液中同时添加KGM和HA可望进一步提高KGM水基润滑的承载能力。本文采用实验研究和分子动力学模拟的方法研究了KGM和HA混合溶液的水基润滑特性,揭示了KGM和HA混合溶液的水基润滑机理https://www.selleck.cn/products/carfilzomib-pr-171.html和协同作用效应。研究的主要内容包括:(1)以316不锈钢圆盘和Si_3N_4球为摩擦副,研究了点接触条件下KGM和HA混合溶液的水基润滑特性,着重分析浓度、载荷(1～7 N)以及转速(50～400 r/min)对润滑特性的影响。研究表明:在点接触条件下只有转速和载荷达到一定范围才能实现良好的润滑效果,低浓度和高浓度情况下实现润滑作用的方式不同。使用饱和硼酸溶液进行跑合可以提高KGM-HA混合溶液的润滑效果。混合溶液浓度过低难以形成足够厚度的润滑膜隔离摩擦副,Stern层的正电荷排斥作用起主要作用;混合溶液浓度较高时,水基润滑膜的厚度足以分离摩擦副从而达到良好的润滑效果。(2)构建两组含不同分子数的KGM-HA体系模型,该体系模型由上、下铁原子层以及中间的液相层组成。对铁原子层施加0～2000 MPa的载荷,模拟摩擦过程中溶液的承载过程。研究发现,在压缩模拟过程中,KGM分子可以和水分子结合形成水合分子吸附在铁原子层表面承载压力,HA分子则均匀分散在液相层中。添加了KGM和HA分子的模型其液相层厚度明显大于纯水模型,说明KGM和HA分子可以提高液相层的承载能力。(3)基于受限剪切模型,研究了混合溶液润滑条件下,混合avian immune response溶液体系中氢键强度、KGM-HA分子相互作用能等的变化规律。结果表明,对上、下铁原子层施加0～5(?)/ps的剪切速度,体系的摩擦力不仅与载荷正相关,还随着剪切速度的增大而增大。当HA分子加入混合溶液中时,液相层中游离态的KGM分子也吸附在Fe原子层表面,使吸附层具有良好的抗剪切能力。此时,HA分子改变了液相层中各分子的分布情况,增加了液相层的流动性,降低液相层界面的剪切应力,进一步提高了混合溶液的润滑效果。