导读:本文包含了纳米摩擦学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:纳米,摩擦,石墨,显微镜,分子,硅烷,稀土。
纳米摩擦学论文文献综述
郭畅,张晓慧,蔡金明,蔡晓明[1]（2019）在《石墨烯在纳米摩擦学中的研究进展》一文中研究指出综述了石墨烯微片作为润滑添加剂在油性、水性及固相摩擦领域中的应用进展及其相应的制备方式,包括功能化改性、物理法处理、制备复合材料等。研究了石墨烯微片对材料摩擦系数及磨损率的影响,并采用薄膜润滑、轴承润滑、纳米填充等分析其减少摩擦磨损的作用机理。最后指出石墨烯用于摩擦领域仍有待解决的问题。(本文来源于《现代化工》期刊2019年11期）
黄哲伟,吉喆,陈苏琳,张执南,沈彬[2]（2019）在《石墨烯在金刚石基体表面的纳米摩擦学行为研究》一文中研究指出采用热化学气相沉积法(Thermal Chemical Vapor Deposition,TCVD)和机械剥离法分别制备了单层和少层石墨烯并转移至MPCVD制备的多晶金刚石基体表面,利用原子力显微镜研究了大气环境下石墨烯在金刚石基体上的纳米摩擦和磨损性能.研究结果表明:单层和少层石墨烯在金刚石基体上具有良好的减摩作用,摩擦系数分别为0.03和0.014.然而,由于石墨烯和金刚石表面之间的物理吸附作用较弱,其摩擦力会略高于SiO2/Si基体表面石墨烯的摩擦力.随扫描速度升高,金刚石表面的单层与少层石墨烯的摩擦力的变化可以分为自然对数正比上升,基本保持不变以及黏性阻尼增加叁个阶段.在磨损试验中,TCVD法制备和转移石墨烯的过程中产生的缺陷和污染物降低了单层石墨烯的耐磨性能,而机械剥离的少层石墨烯因为无缺陷的石墨烯晶体结构在金刚石基体上展现了优异的耐磨特性.本研究可为以金刚石为基体的石墨烯固体润滑剂使用提供理论基础.(本文来源于《摩擦学学报》期刊2019年02期）
朱齐荣[3]（2013）在《石墨烯的纳米摩擦学及磨损性质研究》一文中研究指出本文用溶剂剥离的方法，以高定向热解石墨(HOPG)为原料，在乙醇溶液中超声并离心后，制得的多层石墨烯置于新劈开的云母表面。同时在真空中利用扫描探针显微镜(AFM)对样品的形貌、摩擦力和黏附力进行了测试。研究发现随着石墨烯层数的增加，样品的摩擦力逐渐降低，到大约四个单层石墨烯(~4MLG)之后，它的摩擦系数几乎不变，并且摩擦力也变化不大。但是不同层数的石墨烯薄层的粘附力几乎不可区分，且与云母的黏附力相差不大。另外，通过变化扫描角度和速度，观察同一片层石墨烯的摩擦力的变化，发现不可区分。然而，真空中研究不同层数石墨烯薄层的纳米摩擦过程中，意外地发现多层石墨烯薄层表面存在刮坏的现象：不同层数石墨烯薄层的磨损现象大有不同，~2ML石墨烯比~4ML石墨烯表现出更好的耐磨损性能，并在其后通过变化扫描角度来观察样品的磨损现象。因此得出结论：石墨烯的摩擦性质是他本身的独特性质，而非基底效应、黏附力及褶皱效应的影响；磨损现象则与基底有着密切的关系。(本文来源于《上海交通大学》期刊2013-03-01）
杜晓清[4]（2012）在《C_(60)分子在Si（111）-7×7表面上的生长控制及其纳米摩擦学性质研究》一文中研究指出在超高真空(UHV)条件下,用分子束外延(MBE)方法,通过对生长过程中蒸发速率和衬底温度等参数的控制,实现了避免C_(60)分子在Si(111)-7×7重构表面多层生长时团聚岛的形成,得到了逐层生长的C_(60)多层膜。同时利用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)对这种多层膜结构进行了观察并对这种现象产生的机理做了分析。测定了不同层数C_(60)薄膜的黏附力和摩擦力曲线,发现分子层数对薄膜的摩擦性质有显着影响,随着沉积层数的增加,样品的摩擦力明显降低,摩擦系数也有降低的趋势。由于分子层数的增加导致C_(60)分子转动程度的增强,本文得出结论,摩擦力的降低是由C_(60)分子的转动引起的,C_(60)分子在这里充当了“纳米滚动轴承”,即C_(60)分子的转动为微观结构提供了能量耗散通道。另外,研究了退火温度对C_(60)单分子膜有序度的影响,发现800K以下,随着退火温度的升高,C_(60)单分子膜的有序度不断增加。测定不同有序度C_(60)单分子膜的摩擦力曲线发现,有序度的增加减小了单分子膜的摩擦力。(本文来源于《上海交通大学》期刊2012-01-01）
杜晓清,李慧琴,朱齐荣,邹志强,梁齐[5]（2011）在《Si(111)-7×7表面上C_(60)多层膜的生长及其纳米摩擦学性质》一文中研究指出在超高真空(UHV)条件下,用分子束外延(MBE)方法,通过对生长过程中蒸发速率和衬底温度等参数的控制,可以避免C_(60)分子在Si(111)-7×7重构表面多层生长时团聚岛的形成,得到了逐层生长的C_(60)多层膜.同时利用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)对这种多层膜结构进行了观察并对这种规象产生的机理做了分析.测定了不同层数C_(60)薄膜的黏附力和摩擦力曲线,发现分子层数对薄膜的摩擦性质有显着影响,随着沉积层数的增加,样品的摩擦力明显降低,摩擦系数也有降低的趋势.由于分子层数的增加导致C_(60)分子转动程度增强,本文得出结论,摩擦力的降低是由C_(60)分子的转动引起的,C_(60)分子在这里充当了"纳米滚动轴承",即C_(60)分子的转动为微观结构提供了能量耗散通道.(本文来源于《物理化学学报》期刊2011年10期）
杨倩倩[6]（2010）在《稀土复合氨基硅烷自组装薄膜的制备及纳米摩擦学性能研究》一文中研究指出随着纳机电系统(NEMS)和微机电系统(MEMS)的快速发展,纳米摩擦学已成为摩擦学研究中最活跃的前沿领域之一。微型机械因受到尺寸效应的影响,使零件表面粘附力、摩擦力和润滑膜粘滞力相对于体积而言显得非常突出,成为影响其性能、稳定性和使用寿命的关键因素。为此,仅从宏观的、连续介质的角度进行研究,难以深入了解摩擦学现象和揭示其机理,必须研究以界面上的分子或原子为分析对象的纳米摩擦学特性。为解决纳米级的润滑和零磨损问题,十分有必要开展制备具有低摩擦、耐磨损特性的表面膜的研究工作。自组装分子膜技术能够从纳米尺度摩擦粘着机理出发,改善界面纳米摩擦和微观磨损性能,为解决微纳机电系统中纳米摩擦粘着问题提供了有效途径。然而,目前有机自组装薄膜还存在结构稳定性以及界面结合力较差、承载能力低、耐磨性较差、对温度和湿度比较敏感等缺点,极大地限制了润滑薄膜在微机械中的应用。薄膜的界面结合强度是影响自组装分子薄膜摩擦性能的关键因素。本论文针对这一基本原理,利用稀土元素特殊的物理化学性质,运用分子自组装技术在硅基底表面制备了稀土复合3-氨丙基叁乙氧基硅烷(简称氨基硅烷)纳米薄膜,并深入研究了其成膜机理。以原子力显微镜为测试手段,研究了复合薄膜的纳米摩擦学及纳米观尺度下的微观磨损型性能,并通过机理探讨,阐明了稀土元素对于薄膜的结构与性质的作用机理及其提高纳米摩擦学性能的作用机制。第一,通过不同组装阶段的接触角变化图线、原子力显微镜图像和薄膜厚度分析,研究了稀土元素在氨基硅烷薄膜表面的组装过程。原子力显微镜图像和光电子能谱仪所测图谱均表明在基片表面成功组装了氨基硅烷稀土复合薄膜。最终测得复合薄膜的厚度为15nm。第二,通过热力学计算得知,稀土镧(La)在组装过程中的自由能变化均为负值,其键能差为-336 KJ/mol;稀土镧能够化学吸附于基底并自发的与基底发生化学键合,形成硅烷/稀土薄膜自组装薄膜,其与基底之间的结合力非常强。利用薄膜表面自由能计算公式,计算了薄膜的表面自由能。结果表明,磷酸化后的氨基硅烷薄膜的表面自由能最高,氨基硅烷薄膜次之,稀土复合薄膜的表面自由能最低,从而论证了自组装过程的自发性。第叁,通过研究稀土复合自组装分子膜的组装动力学,得出了稀土溶液PH值和稀土溶液浓度等因素对组装效果的影响。通过分析水在稀土自组装薄膜表面接触角的变化,研究了镧元素在硅烷薄膜表面上的吸附过程:第一步为镧元素的静电吸附,第二步为吸附于基底上的镧离子与磷酸基官能团发生化学键合。通过Materials Studio软件对自组装薄膜在硅基底上的吸附过程进行了分子动力学模拟,直观地阐述了组装过程中的能量变化,为改善成膜工艺提供了新的途径。第四,利用原子力显微镜研究了载荷、速度和湿度等条件下对硅基片和组装薄膜的纳米摩擦性能的影响。研究结果表明:硅基片和组装薄膜表面的摩擦力随着速度、载荷和相对湿度的增加而增加,粘附力随着相对湿度的增加而增加,速度和载荷对硅基片和薄膜表面的粘附力几乎没有影响;在相同条件下,稀土复合氨基硅烷薄膜表面的粘附力和摩擦力最低,变化幅度最小。第五,设计了表征纳米条件下薄膜微观磨损性能的实验步骤,运用原子力显微镜研究了稀土复合自组装薄膜在纳米条件下的微观磨损性能,探讨了探针载荷、磨损次数、纵向滑动速度和横向步距等因素对自组装膜表面微观磨损深度的影响。随着载荷增大和摩擦循环次数的增多,硅基片和各组装薄膜微观磨损深度均线性增加,滑动速度对硅基片和各组装薄膜的微观磨损深度的影响很小。随着横向步距的增大,微观磨损深度呈线性降低,即横向步距越小,则微观磨损量越大。第六,在纳米摩擦条件下,载荷与粘附力在同一数量级,因此,粘附力对摩擦力的影响不能被忽视;根据Laplace和Kelvin以及范德华力计算公式推导了相对湿度对材料表面粘附力影响的计算公式。分析了相对湿度对表面粘附力的影响,发现较低湿度下,表面的范德华力对粘附力起主要作用;较高湿度下,水分子的毛细力作用显着。提出了将复合薄膜表面的稀土元素和薄膜中的基团视为通过两段弹簧连接于基底上的振子的弹簧双振子模型,并利用这一模型探讨解释了稀土复合自组装膜的纳米摩擦行为;用鹅卵石模型分析了稀土复合自组装薄膜的微观磨损机理。本文基于制备具有优异纳米减摩抗磨性能的稀土复合氨基硅烷自组装薄膜,探讨了组装薄膜的工艺方法及成膜机理,深入研究了微观尺度下的纳米摩擦磨损性能,阐述了纳米摩擦磨损机理。本文的研究成果为微机械运动副纳米尺度润滑问题的研究提供了一条新途径,开拓了稀土表面工程研究的新领域。(本文来源于《上海交通大学》期刊2010-12-01）
杨倩倩,程先华,亓永[7]（2010）在《一种有机硅烷/稀土复合薄膜制备及纳米摩擦学性能》一文中研究指出采用分子自组装技术在单晶硅基底上制备了有机硅烷/稀土(APTES/RE)复合薄膜.利用椭圆偏振仪、接触角测量仪及X射线光电子能谱(XPS)仪分析表征了薄膜的结构,并采用原子力显微镜(AFM)研究了硅基片和复合薄膜的纳米摩擦学性能.结果表明:随着探针的滑动速度和载荷的增加,针尖与样品间摩擦力增加;硅基片和复合薄膜表面的黏附力和摩擦力随着相对湿度的升高而增大;APTES/RE复合薄膜具有较低的摩擦系数及黏附力和显着的抗黏着及减摩效果,显示出其在微机构表面润滑中良好的应用前景.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2010年04期）
郭岩宝,王德国,张嗣伟[8]（2009）在《原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜的纳米摩擦学行为》一文中研究指出利用分子沉积技术在石英和玻璃基底上制备了含有Cu2+的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)/聚丙烯酸(PAA)分子沉积膜,然后将不同层数的分子沉积膜浸入到刚刚配制的硫化钠水溶液中.CuS纳米颗粒在分子沉积膜中原位生成,从而制备原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜.利用紫外-可见光谱、XPS及原子力显微镜(AFM)对原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜进行表征,并利用AFM研究了膜的纳米摩擦学性能.结果表明原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜具有较小的摩擦力和较高的耐磨寿命.(本文来源于《科学通报》期刊2009年21期）
赵文杰,王莹,朱敏,白明武[9]（2009）在《化学结构和针尖扫描速度对离子液体纳米薄膜的纳米摩擦学性能的影响》一文中研究指出室温离子液体具有很多独特的化学物理特性,最近几年其作为润滑剂在宏观摩擦学方面进行了大量的研究,但在微/纳摩擦学领域研究较少。利用dip-coating方法在单晶硅片上制备了两种分子厚度和有序的离子液体纳米薄膜,这两种离子液具有不同的化学结构。离子液的热稳定性用Mettler thermal gravity analysis(TGA)在氮气气氛中进行了评价。利用椭圆偏光仪测量了薄膜的厚度,并研究了离子液体溶液浓度与相应薄膜厚度的对应关系。用接触角测定仪测定了蒸馏水在薄膜表面的接触角。用多功能X-射线能谱表征了薄膜的化学组分。用原子力显微镜测定了薄膜的表面形貌,测定了不同化学结构和针尖扫描速度对薄膜纳米摩擦学性能的影响。结果表明,离子液的化学结构和针尖的扫描速度对离子液的纳米摩擦学性质有很大的影响。根据所测得的实验结果我们提出了相应的纳米摩擦学机理并给出模型进行解释。(本文来源于《2009年全国青年摩擦学学术会议论文集》期刊2009-05-08）
王苍龙[10]（2009）在《二维Frenkel-Kontorova模型在纳米摩擦学中的应用》一文中研究指出二十世纪90年代兴起的纳米科学技术为人们能制造出用于在原子尺度上研究材料特性的实验设备提供技术指导。同时,计算方法的巨大变革衍生出了便于理论工作者在该尺度上探索真实滑动体系的新技术——分子动力学技术。这种实验和计算上的进步进一步激发了人们用简单的数学模型来探索复杂体系的浓厚兴趣。在众多模型中,Frenkel-Kontorova(FK)模型便是成功地描述和解释有关复杂摩擦体系的动力学特性的模型之一。本论文研究了作为上层的正方形晶格和作为下层的正方形基低间存在任意错合角θ,外界驱动力沿任意角度α驱动时,二维FK模型的动力学行为及摩擦特性。本文第一章概述了纳米摩擦学的发展历史及应用前景。第二章我们主要介绍纳米摩擦学的理论研究技术——分子动力学技术。实践证明该技术能有效地用来研究纳米结构及探索微观现象的新规律。因而受到人们越来越广泛的关注,并成功地应用于包括纳米摩擦学在内的许多微观研究领域中。第叁章基于分子动力学(molecular dynamics)模拟技术,主要介绍了二维FK模型在纳米摩擦学领域中的应用。我们的数值模拟结果表明:系统的静摩擦力与系统的重要参数有关,如改变系统的硬度(stiffness)、系统的公度和不公度、系统的错合角θ,外界驱动力的方向α以及原子间的强度系数K等都可改变系统的静摩擦力。本文第四章展望了我们在纳米摩擦学领域中的后续工作。(本文来源于《西北师范大学》期刊2009-05-01）
纳米摩擦学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用热化学气相沉积法(Thermal Chemical Vapor Deposition,TCVD)和机械剥离法分别制备了单层和少层石墨烯并转移至MPCVD制备的多晶金刚石基体表面,利用原子力显微镜研究了大气环境下石墨烯在金刚石基体上的纳米摩擦和磨损性能.研究结果表明:单层和少层石墨烯在金刚石基体上具有良好的减摩作用,摩擦系数分别为0.03和0.014.然而,由于石墨烯和金刚石表面之间的物理吸附作用较弱,其摩擦力会略高于SiO2/Si基体表面石墨烯的摩擦力.随扫描速度升高,金刚石表面的单层与少层石墨烯的摩擦力的变化可以分为自然对数正比上升,基本保持不变以及黏性阻尼增加叁个阶段.在磨损试验中,TCVD法制备和转移石墨烯的过程中产生的缺陷和污染物降低了单层石墨烯的耐磨性能,而机械剥离的少层石墨烯因为无缺陷的石墨烯晶体结构在金刚石基体上展现了优异的耐磨特性.本研究可为以金刚石为基体的石墨烯固体润滑剂使用提供理论基础.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米摩擦学论文参考文献
[1].郭畅,张晓慧,蔡金明,蔡晓明.石墨烯在纳米摩擦学中的研究进展[J].现代化工.2019
[2].黄哲伟,吉喆,陈苏琳,张执南,沈彬.石墨烯在金刚石基体表面的纳米摩擦学行为研究[J].摩擦学学报.2019
[3].朱齐荣.石墨烯的纳米摩擦学及磨损性质研究[D].上海交通大学.2013
[4].杜晓清.C_(60)分子在Si（111）-7×7表面上的生长控制及其纳米摩擦学性质研究[D].上海交通大学.2012
[5].杜晓清,李慧琴,朱齐荣,邹志强,梁齐.Si(111)-7×7表面上C_(60)多层膜的生长及其纳米摩擦学性质[J].物理化学学报.2011
[6].杨倩倩.稀土复合氨基硅烷自组装薄膜的制备及纳米摩擦学性能研究[D].上海交通大学.2010
[7].杨倩倩,程先华,亓永.一种有机硅烷/稀土复合薄膜制备及纳米摩擦学性能[J].上海交通大学学报.2010
[8].郭岩宝,王德国,张嗣伟.原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜的纳米摩擦学行为[J].科学通报.2009
[9].赵文杰,王莹,朱敏,白明武.化学结构和针尖扫描速度对离子液体纳米薄膜的纳米摩擦学性能的影响[C].2009年全国青年摩擦学学术会议论文集.2009
[10].王苍龙.二维Frenkel-Kontorova模型在纳米摩擦学中的应用[D].西北师范大学.2009
论文知识图
