三苯基磷酸酯与基础油混合后，在铁基表面间的摩擦学性能

《Langmuir》：Tribological Properties of Tricresyl Phosphate Blended in Base Oils between Iron-Based Surfaces

　　润滑机理与表面材料及载荷的关联性研究。基于ReaxFF-MD模拟发现辛烯在铁表面通过抑制C-TCP键断裂和P-O键形成有效降低摩擦系数（0.25 vs 0.38），并阻止聚磷酸盐桥接键生成，形成稳定碳膜；而氧化铁表面因Fe2O3-C键稳定性差，聚磷酸盐桥接键占比达42%，导致磨损率增加300%。表面化学环境与载荷共同决定了TCP复合润滑体系的失效模式。

　　

研究三苯基磷酸酯（TCP）与基础油混合物的润滑性能有助于更好地理解TCP的反应机制。然而，由于一些研究表明基础油的作用较弱，这一方面在研究中常常被忽视。为了探讨纯TCP与TCP-基础油混合物之间的差异，并阐明其摩擦学性能的潜在机制，我们采用了反应力场分子动力学（ReaxFF-MD）方法，来研究在不同负载下，TCP与辛烯分子在不同铁和氧化铁基底之间的摩擦化学反应及摩擦学性能。结果表明，向TCP中添加辛烯分子可以降低系统的摩擦和磨损，而辛烯的改善效果会受到表面材料和负载的影响。在铁（Fe）表面上，辛烯能够抑制C_TCP–O_TCP键的断裂、P–O_TCP键的形成以及TCP的聚合，从而减缓界面剪切并减少桥键的形成，从而改善了摩擦学性能，尤其是在高负载条件下。相比之下，在氧化铁（Fe₂O₃）表面上，这种改善效果不明显，因为TCP主要发生P–O_TCP键的断裂，而辛烯仅影响TCP的聚合。未发生故障的模型在铁表面的稳态摩擦系数低于在氧化铁表面的摩擦系数，这是因为辛烯与TCP发生亲核取代反应，导致多磷酸酯簇产生显著的界面剪切；而在铁表面上，TCP通过碳环形成稳定的吸附碳膜。此外，铁基底容易形成铁-碳键，产生大量桥键，从而导致严重的磨损。相反，由于碳环的吸附不稳定，氧化铁基底形成的桥键较少，因此具有更好的耐磨性。