高接触应力下石墨表面往复摩擦制造超滑界面及机理
编号:530
访问权限:仅限参会人
更新:2021-07-27 21:25:51 浏览:204次
张贴报告
摘要
结构超滑是非常有趣的摩擦现象,由于能源节省和磨损减少引起科学和技术领域的广泛关注。当两个二维材料表面非公度接触(超滑界面)并相对滑动时,摩擦系统获得小于0.001的超低动摩擦系数,即进入超滑状态。制造超滑界面是获得超滑状态的基础和关键。在此我们开发了等离子体辅助机械剥离和摩擦转移方法制造石墨烯包裹的原子力显微镜探针,并研究石墨层间摩擦,不同直径的石墨烯包裹探针在石墨表面均获得了低至10-4摩擦系数。对材料转移过程进行系统研究发现,该过程中石墨烯片经历分层、变形和侧向位移、断裂和转移。在往复摩擦过程中,厚石墨烯表面负摩擦-载荷现象和反常的Stick-slip行为,证明厚石墨烯在针尖摩擦过程中存在局部变形和分层。单层石墨烯表面减弱的摩擦增强效应及厚石墨烯表面经往复摩擦后凸包的出现,证明石墨烯层间滑移和侧向位移。我们的结果也为接触力学中塑性变形可能最初从表面下方开始提供支撑。使用原子力显微镜折叠石墨烯实现精确确定单层石墨烯,利用多针尖效应和反成像原理定性证明微球探针的接触面积增大,并且是多粗糙峰接触。提供实验验证和深入分析材料转移机制,对于其他二维材料具有相同的适用性。我们的结果不仅提供了一种技术路线获得超滑界面,而且加深了对超滑的理解。
发表评论