探针磨损和激光辐照对二硫化钼摩擦性能的影响

发布时间：2025-04-18 04:43

　　二维结构的二硫化钼（MoS₂）是层与层之间存在着微弱范德华力的层状材料。由于MoS₂这种特殊属性,使其具有良好的摩擦性能。本文从纳米摩擦学角度研究探针磨损和光辐照对其摩擦性能的影响。在探针磨损方面,采用先进的扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）,探究了探针针尖半径在摩擦实验阶段对MoS₂样品表面摩擦力、粘附力和临界剪切应力测量准确性的影响。在激光辐照方面,采用原子力显微镜研究了波长和强度对MoS₂纳米片摩擦性能的影响。研究MoS₂纳米片摩擦性能受探针磨损及光辐照的影响规律,对指导MoS₂应用于实际生产具有重要意义。具体的研究内容和结果如下:（1）利用改善化学气相沉积（CVD）的工艺参数方法来制备MoS₂纳米片,成功获得了较完好的少层的二维MoS₂纳米片。（2）利用光纤将激光光源导入到AFM测试环境中,搭建了光照条件下MoS₂样品摩擦性能实验装置。（3）利用SEM测量不同滑动距离等距...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1 FK模型

上世纪八十年代末,W.O.Winer等人在“摩擦学未来趋势”的会议中指出纳米尺度下摩擦指标探究成为了摩擦学发展的主要方向[14]。Amonton等人提出了著名的滑移摩擦公式[15],揭示了摩擦力和负载成正相关关系,且两个接触表面的面积和摩擦力有关。上个世纪三十年代,Frenkel....

图1.2独立振子模型

二十世纪六十年代,英国发布了关于展开摩擦学研究的报告,这使得大多数国家都开始重视摩擦学的研究。自上世纪八十年代起,Mata等人使用AFM来揭示钨探针在HOPG基体上的摩擦行为[19]。试验时施加10-4N的负载,并得到石墨的FN小于0.012。二十世纪九十年代Bhushan和Ru....

图1.3微机电系统及其应用

研究人员指出当物体由宏观尺度逐渐转变为纳米尺度时,材料表现出了宏观尺度没有过的良好特征,这种特征使其能够制作一些有特殊用途的精密装置,图1.3是MENS/NENS及其应用图。随着摩擦副逐渐缩小成微纳尺寸,MEMS/NEMS和一些其它类型装置的尺寸也可以相应地设计得更小。在设备运行....

图1.4壁虎脚掌结构分析图

研究人员在探究自然界过程中,发现了很多可以用于人类社会的结构和特征,由此提出了仿生学的概念。结合当前的研究趋势,可以推断在仿生技术方面,纳米摩擦学占据着一席之地。目前国内外有以蚂蚁等动物为研究目标,探究生物在土壤中移动行为的研究进展。研究发现动物表层的拓扑结构能够很好地减小粘附和....

本文编号：4040548