图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation实现固体超润滑的新策略

编号：158 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-10 15:15:07 浏览：62次收藏取消收藏

2024-05-12 16:30

15min

[P] 第十四届全国青年表面工程学术会议 [F2B] 第二分论坛下午场

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摘要

超润滑（摩擦系数≤0.01）是润滑工作者追求的终极目标之一。固体超润滑作为液体超润滑的补充，可在干摩擦条件下达到超润滑，具有更广阔的应用前景。目前，主要有三种策略实现固体超润滑，分别是连续滑动致超润滑、结构超润滑和压力诱导超润滑。但连续滑动致超润滑通常只能在轻载甚至拉负载下实现，而结构超润滑（SSL）和压力诱导超润滑（PISL）分别面临非公度结构不稳定和超高临界负载（典型二维材料达300GPa）等问题，使得它们难以实现工程应用。深入理解超润滑机制不仅是克服PISL和SSL面临的问题的关键，也是提出实现超润滑的新策略的关键。本文使用最近提出的基于物理的跨尺度摩擦理论模型，揭示了纳米尺度下典型超润滑现象——SSL和PISL的物理根源。结果表明，两种超润滑性均与界面化学粗糙度密切相关。SSL源于非公度引起的化学粗糙度平坦化，而PISL源于负载引起的化学粗糙度翻转。基于这一认识，我们提出了一种实现超润滑的新策略，即通过材料改性来降低界面化学粗糙度，从而实现公度界面的超润滑，我们将此定义为公度超润滑。图1展示了在石墨烯中掺杂硼原子实现公度超润滑的示例。该策略可以有效避免PISL和SSL分别面临的高负载和非公度界面不稳定的问题，有望成为一种主流的、应用范围更广的固体超润滑策略。