纳米尺度气体薄膜润滑理论及其应用研究

发布时间：2021-01-10 13:18

　　纳米尺度气体薄膜润滑理论与技术在计算机硬盘磁头/磁盘系统和微/纳机电系统的界面设计中有着广泛的应用前景,是纳米摩擦学研究的一个前沿领域。为开展纳米尺度气体薄膜润滑理论的研究,本文首先研究了纳米尺度下的气体微观行为和输运特性与宏观尺度下的差异,提出了纳米尺度效应函数,实现了对因尺度缩小带来的气体物理行为的数学描述,并成功地修正了非平衡态气体统计力学中的 BGK 碰撞模型,探讨了纳观气体分子运动规律。应用上述理论,本文主要进行了两类气体润滑模型的研究,第一,研究了纳米间隙中的 Couette 流和 Poiseuille 流,完成了对膜厚方向的流动速度、流量和切向应力等流体参数更为准确的理论计算,修正了基于分子运动论的 F-K 润滑模型,从而提高了该模型在纳米级膜厚区域的适用性。第二,本文对纳米尺度下的滑流问题进行了深入的研究,利用本文提出的修正 BGK 模型方程式,给出了纳米间隙中气固边界速度滑移参数的计算公式,并考虑表面调节因子小于 1 的情况;提出了新的基于滑移理论的气体润滑模型,该模型具有准确性高和计算过程简单的特点,适用于具有不同边界表面参数的跨尺度气体润滑。论文还针对气体薄膜润滑... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁头ABS面压力分布图

第 5 章 纳米尺度气体薄膜润滑理论的应用研究表5.1 飞行位置与气流入射倾角半径(mm) 入射倾角(deg） J′OD 45.691 18.238 弱MD 34.333 5.979ID 23.027 -10.196 弱1.00

图5.6 CMX磁头ABS面三维示意图9.510.010.511.011.512.012.513.013.514.014.515.0lFiygnHeihtg(nm)Experiment Data1st-rd Model2nd-rd ModelF-K ModelPresent Model

【参考文献】：
期刊论文
[1]先进电子制造中的重要科学问题[J]. 雷源忠,雒建斌,丁汉,钟掘.  中国科学基金. 2002(04)
[2]计算机制造中的关键科学技术问题[J]. 雷源忠,丁汉,雒建斌.  现代制造工程. 2001(11)



本文编号：2968776