Oral Presentation氢化石墨烯对类金刚石薄膜的润滑机理研究
编号:5 访问权限:Participants Only 更新:2021-05-06 18:45:10 浏览:118次

2021-05-16 08:40

15min

[H] 分会场七 [H1] 分会场七上午

摘要
摩擦磨损与润滑是表面工程学科的重要分支之一。石墨烯超高的力学性能确保了其在现代纳米润滑领域中呈现出巨大的应用潜能,而化学修饰石墨烯中的碳原子可实现对石墨烯润滑性能的精准定向调控。本文构建了金刚石针尖在氢化石墨烯涂层的类金刚石薄膜基底表面相对滑移的分子模型,使用分子动力学模拟方法研究了化学修饰对石墨烯润滑行为的影响。模拟结果显示,石墨烯或氢化石墨烯涂覆基底的摩擦力相比于裸露基底,其力值均发生了一个数量级的下降,表明石墨烯在化学修饰后仍能保持原有优异的润滑性能。此外,摩擦力依赖于石墨烯的氢化程度和摩擦过程中针尖施加的法向载荷,改变氢化程度和法向载荷均能影响氢化石墨烯的润滑性能。最后,系统地探讨了氢化石墨烯对类金刚石薄膜的减摩机理,并建立氢化石墨烯的润滑行为与其力学和吸附性能之间的联系。通过分析针尖的纳米压入和缩回过程中沿面外方向上的压痕力随压痕深度的变化,发现氢化石墨烯的涂覆增加了类金刚石薄膜的面外刚度且减弱了接触界面的相互吸附能,进而导致针尖在运动过程中受到更小的滑移阻力。这项研究加深了对石墨烯在真实润滑条件下润滑机理的理解,可促进碳基低维材料的润滑应用。
关键词
氢化石墨烯,润滑性能,类金刚石薄膜,分子动力学
报告人
李 佳豪
中南大学

目前主要的研究方向为低维材料的纳米摩擦与力学性能以及石墨烯的载流摩擦机理研究。以第一作者或导一本二作者的身份,在国际期刊和摩擦学专业期刊上共发表SCI论文5篇,包括Tribology International, Physical Chemistry Chemical Physics和Tribology Letters。在攻读博士期间,积极协助导师完成面上基金1项、青年基金1项,并受理发明专利1项。获得中南大学一等学业奖学金、中南大学优秀学生称号。担任Tribology International, ACS Applied Nano Materials等国际期刊的审稿人

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