分子模拟纳米ZnO/丁腈橡胶复合材料的摩擦学行为

唐黎明¹，李云龙²，何恩球³，郝敏¹，任师兵⁴

1. 沈阳化工大学能源与动力工程学院2. 汕头大学工学院3. 沈阳工业大学机械工程学院4. 沈阳农业大学理学院

摘 要：采用分子模拟的方法研究了纳米ZnO/丁腈橡胶(NBR)复合材料的摩擦学行为,考察了纳米ZnO/NBR复合材料的回转半径、原子相对浓度和剪切行为,探讨了纳米ZnO/NBR复合材料摩擦学行为的微观机制。结果表明:与纯NBR材料相比,纳米ZnO/NBR复合材料具有更小的回转半径,橡胶分子链的柔顺性下降;与纳米ZnO/NBR复合材料相比,纯NBR材料摩擦界面具有更高的原子相对浓度,纯NBR材料上下摩擦表面的原子浓度峰值比纳米ZnO/NBR复合材料分别高了6.4%和4.3%。说明纳米ZnO的存在提高了纳米ZnO/NBR复合材料分子链的刚性,减小了能量耗散,从而改善了纳米ZnO/NBR复合材料的摩擦性能。

关键词：丁腈橡胶(NBR);纳米ZnO;复合材料;摩擦学;分子模拟;