我校机械工程学院李鹏阳研究团队在两个Top期刊上分别发表学术论文

来源:机械工程学院
2025-11-18

近日,机械工程学院李鹏阳教授研究团队在工程领域国际顶级期刊《Carbon》和《Chemical Engineering Journal》上分别发表重要学术论文,标志着团队在纳米润滑添加剂及离子液体润滑机制研究方面取得了重要成果。

团队在《Carbon》期刊(影响因子IF=11.3)连续发表两篇高水平研究论文。第一篇题为《Macroscopic tribological properties and molecular simulation study of carbon quantum dots modified by ionic liquids》(离子液体修饰碳量子点的宏观摩擦学性能及分子模拟研究),由杨朝钊博士生作为第一作者。研究通过一锅热解法成功制备出表面由离子液体修饰的碳量子点,实现了纳米颗粒均一尺寸(约 2.2 nm)和长期分散稳定性的突破。实验结果显示,在水基润滑体系中加剂量为2 wt%时,可将摩擦系数降低20%,磨损体积减少 51.97%。分子动力学模拟进一步揭示,其卓越的润滑性能源于碳点的共振或离解俘获所形成的碳膜、氮元素所参与的摩擦化学反应,以及碳点自身滚珠效应的协同作用。

第二篇题为《Study on the evolution mechanism and concentration regulation of dynamic gradient tribofilm in ionic liquid/nanodiamond synergistic lubrication of titanium alloys》(钛合金离子液体/纳米金刚石协同润滑中动态梯度摩擦膜的演化机制及浓度调控研究),由陈国庆博士生作为第一作者。研究聚焦离子液体与纳米金刚石在钛合金润滑中的协同机制,揭示了浓度调控在多组分润滑体系中的关键作用。结果表明,0.1%离子液体与1.0%纳米金刚石的组合可使摩擦系数下降67.96%,磨损体积降低95.31%。低浓度离子液体优先吸附并形成钛氧化物摩擦化学膜,而纳米金刚石在滚动轴承效应与sp³向sp⟡结构转化作用下构筑碳基润滑膜,实现摩擦膜从"摩擦化学膜主导"到"碳基润滑膜主导"的动态梯度演化。

                         

在《Chemical Engineering Journal》(影响因子IF=13.3)发表的题为《Anticorrosion and lubrication mechanisms of ionic liquid-decorated carbon dots with different structures: Experimental and simulation study》(不同结构离子液体修饰碳点的防腐润滑机制:实验与模拟研究)论文,杨朝钊博士生作为第一作者。该研究首次系统探究了支链结构对离子液体修饰碳点在抗菌、防腐与润滑性能上的影响。研究发现,支链结构显著提升了水基润滑体系的减摩能力,但部分削弱了耐腐蚀与抗磨损特性。分子模拟表明,由于支链结构增加了能隙并降低电子转移速率,使其吸附构型不稳定、界面阻力增大,导致防腐与抗磨性能下降。相比之下,线性结构的碳点类离子液体在电子转移与界面吸附方面表现出了优异效果。另外,该结构更易于嵌入细菌细胞膜并实现长效抑菌。

李鹏阳教授团队致力于先进摩擦润滑材料的研究,近三年已在《Carbon》《Chemical Engineering Journal》《Tribology International》等国际权威期刊发表SCI论文20余篇。相关成果在航空航天、精密切削加工等领域具有广阔应用前景。

审核:李淑娟