科研進展
蘭州化物所與德國于利希研究中心合作在多尺度橡膠磨損研究獲新突破
輪胎磨損是聚合物顆粒污染物的最大來源。隨著汽車工業(yè)與交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，了解橡膠磨損的起源或機理是一項重要的研究課題。傳統(tǒng)研究依賴經(jīng)驗性磨損系數(shù)估算，始終未能建立基于物理原理的定量預測理論框架，導致輪胎新產(chǎn)品開發(fā)一直延用"試錯優(yōu)化"模式。
針對橡膠磨損理論模型缺失的難題，中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑材料全國重點實驗室與德國于利希研究中心通過融合Persson接觸力學理論與能量耗散理論，在國際上首次構(gòu)建了多尺度粗糙表面橡膠磨損定量預測模型。
研究團隊創(chuàng)新提出"應力概率分布-彈性能量存儲"多物理耦合模型，首次建立磨損率與材料特征參數(shù)（黏彈性模量、斷裂能）及基底表面形貌特征參數(shù)（粗糙度功率譜）的普適性方程，突破傳統(tǒng)經(jīng)驗公式的尺度局限性。該模型成功實現(xiàn)橡膠磨損率和磨損顆粒尺寸分布的定量預測。
上述成果以封面文章形式發(fā)表在Journal of Chemical Physics，并被遴選為Featured Article。截止目前，已在多個國際網(wǎng)站報道。文章第一作者兼通訊作者B.N.J. Persson博士自2023年起受聘為蘭州化物所兼職研究員，其建立的Persson接觸力學理論體系為本次突破奠定基礎(chǔ)。
以上工作得到了中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）、日本橫濱橡膠公司國際合作項目的支持。
