图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation环境分子对石墨烯、h-BN和MoS2的摩擦作用机制

编号：166 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-10 17:54:32 浏览：83次收藏取消收藏

2024-05-12 16:15

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

二维材料石墨烯、h-BN 和 MoS₂因层间范德华作用力赋予其层的易剪切性而成为重要的润滑材料。然而，在摩擦过程中材料结构和物理化学特性变化可显著影响材料的摩擦性能，尤其在不同环境分子作用下同为二维材料的石墨烯、h-BN 和MoS₂却因自身表面化学物理特性不同而表现出不同的环境依赖性。摩擦实验和第一性原理计算表明，石墨烯和h-BN的低摩擦需要特定环境气氛分子，如水分子和醇分子，的裂解吸附以钝化摩擦诱导产生的缺陷来降低界面结合能。同时，MoS₂在惰性和干燥气氛中具有低摩擦性，但环境水分子可能通过氧化MoS₂形成MoO₃或分子吸附的物理过程降低其润滑性能。摩擦试验和第一性原理计算表明水分子与MoS₂的S原子可形成界面间氢键增加MoS₂的层间滑动能垒和层间结合能，这一物理吸附过程可能是造成MoS₂湿度下高摩擦的主要原因。物理吸附水分子的热解吸后摩擦所表现出的可逆特性与界面氢键作用机制相吻合。了解气氛分子对石墨烯、h-BN和MoS₂的摩擦作用机制有助于设计耐环境敏感新型高性能润滑材料。