张会臣
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高玉周
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孙昌国
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刘莎
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严立
中国有色金属学报
在原子力显微镜上对采用离子束增强沉积方法制备的4种纳米金属薄膜的摩擦特性进行了研究,分析了载荷和滑动速度对金属薄膜摩擦特性的影响,并对4种纳米金属薄膜的特性进行了比较.结果表明:铜薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而基本保持不变,镍薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而略有增加,钛薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而显著增加,而铝薄膜的摩擦力随着滑动速度的增加而减小;4种纳米薄膜的摩擦力均随着载荷的增大而增大,并且都存在一个载荷值,超过这个值,接触刚度增大,摩擦力急剧增加;4种薄膜中,铜薄膜的摩擦力最小,铝薄膜在载荷较大时的摩擦力最大;4种纳米金属薄膜摩擦特性的差异与薄膜的结构、形貌特征有关.
关键词:
纳米薄膜
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摩擦
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离子束增强沉积
,
原子力/摩擦力显微镜
孙昌国
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张会臣
稀有金属材料与工程
为了使钛金属应用于具有相对运动的摩擦副,采用自组装技术对钛金属表面进行改性处理,并对制备的试样进行紫外照射.利用接触角测量仪、原子力显微镜和微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试,探讨不同方法进行钛金属表面羟基化的作用效果,并分析载荷、滑动速度以及紫外照射对试样摩擦学特性的影响.结果表明:Piranha溶液结合紫外照射能有效地提高钛基底的羟基化程度,经FOTS(Perfluorooctyltrichlorosilane)自组装分子膜改性处理的钛金属表面平整均匀,具有疏水特性和良好的摩擦学性能.Si_3N_4球与FOTS自组装分子改性处理试样间的摩擦系数随载荷和滑动速度的增大而增大.紫外照射5 min可有效地提高FOTS自组装分子膜改性处理的效果,在降低摩擦系数的同时,薄膜也具有良好的耐久性.
关键词:
自组装单分子膜(SAMs)
,
紫外照射
,
摩擦
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磨损
孙昌国
,
张会臣
功能材料
采用自组装技术对镁、铝金属表面进行改性处理,并对制备的试样进行紫外照射.利用接触角测量仪、原子力显微镜和UMT-2型微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试,分析了载荷、滑动速度以及紫外照射对试样摩擦学特性的影响.结果表明,经OTS自组装分子膜改性处理的镁、铝金属表面平整均匀,具有疏水特性和良好的摩擦学性能.Si3N4球与OTS自组装分子改性处理试样间的摩擦系数随载荷和滑动速度的增大而增大.紫外照射5min可有效地提高OTS自组装分子膜改性处理的效果,减小了有机杂质的粘着效应.改性处理的镁、铝金属表面在降低摩擦系数的同时,摩擦副的耐久性显著提高.
关键词:
自组装单分子膜
,
紫外照射
,
摩擦
,
磨损
张会臣
,
孙昌国
,
严立
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.03.013
在原子力显微镜上,对分子链长相同、官能团不同的两种自组装分子膜的摩擦特性进行了研究,分析了载荷和滑动速度对自组装分子膜摩擦特性的影响.结果表明:自组装分子末端官能团的化学活性越强,形成的自组装分子膜的团簇特征越显著;对于两种短链自组装分子,摩擦力随着载荷的增大而增大,而滑动速度的影响在自组装分子末端官能团化学活性较大时才表现出来.形成结构稳定的自组装分子膜后,摩擦力比成膜初期的自组装分子膜显著降低,具有减摩效应.具有较强化学活性官能团的自组装分子膜,当载荷增加到一定值以后,会失去减摩效应,其化学活性越强,摩擦力越大.
关键词:
有机高分子材料
,
材料表面与界面
,
原子力显微镜
,
摩擦
,
自组装单分子膜
,
官能团
孙昌国
,
张会臣
,
高玉周
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2009.01.002
采用自组装技术在钛金属薄膜上制备了两种分子链长相同、官能团不同的自组装分子膜,并对其进行了不同时间的紫外照射,对钛金属薄膜和自组装分子膜进行了表征和摩擦特性测试,研究了紫外照射、官能团、滑动速度和载荷对自组装分子膜摩擦特性的影响,结果表明:通过紫外照射钛金属薄膜表面羟基化、自组装分子水解及自组装分子缩合可在钛金属薄膜上制备结构致密的自组装分子膜,制备的两种短链自组装分子膜可降低钛金属薄膜的摩擦特性,APS自组装分子膜的摩擦特性优于MPS自组装分子膜的摩擦特性,紫外照射5 min的自组装分子膜表面吸附的有机杂质被蒸发掉,对针尖的黏着力减小,从而导致针尖的变形减小,摩擦力最低,而紫外照射15 min的自组装分子膜致密的网状结构被破坏,减弱了自组装分子膜的润滑效应,两种自组装分子膜的摩擦力随着滑动速度的增加略呈上升趋势,随着载荷的增加略呈下降趋势,但是变化不大.
关键词:
有机高分子材料
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材料表面与界面
,
摩擦
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自组装单分子膜
,
钛金属薄膜
