纳米尺度不公度接触中不公度-公度瞬时、局域相变和表面缺陷对结构性超滑的影响机理研究

项目名称： 纳米尺度不公度接触中不公度-公度瞬时、局域相变和表面缺陷对结构性超滑的影响机理研究

项目编号： No.51405337

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 朱朋哲

作者单位： 清华大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 结构性超滑因其广阔的应用前景受到了研究人员的广泛关注，但目前其机理尚未被完全揭示。实际中许多不公度界面没有出现超滑理论所预测的超低摩擦现象，并且人们对普遍存在的表面缺陷对接触界面公度性和超滑的影响规律也没有清楚的认识。针对上述问题，本项目采用理论模拟和实验相结合的方法，首先通过研究原子力显微镜探针推动金纳米颗粒在石墨基体表面的运动过程，分析载荷、速度、温度和尺寸效应等因素对摩擦的影响规律，阐明不公度接触界面出现不公度-公度构型瞬时、局域转变的条件和微观机制，揭示其对结构性超滑的影响机理；然后研究石墨基体表面存在空位、孔洞和Stone-Wales缺陷时金纳米颗粒的运动过程，阐明表面缺陷对接触界面公度性和结构性超滑的影响机制和规律，揭示结构性超滑的机理和实现条件。本项目的研究成果不仅可以丰富结构性超滑理论，为未来超滑器件的设计制造提供必要的理论和技术支持，而且对揭示摩擦的微观起源具有重要重义。

中文关键词： 结构性超滑；纳米摩擦；分子动力学；不公度接触；界面结构

英文摘要： Structural lubricity has attracted more and more attention from researchers due to its great potential application in many different fields. However, at present the underlying mechanisms for the occurrence of structural lubricity have not been fully under

英文关键词： structural superlubricity；nanoscale friction；molecular dynamics；incommensurate contact；interfacial structure