第４１卷第５期原子与分子物理学报Ｖｏｌ.４１Ｎｏ.５２０２４年１０月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＴＯＭＩＣＡＮＤＭＯＬＥＣＵＬＡＲＰＨＹＳＩＣＳＯｃｔ.２０２４J.At.Mol.Phys.,2024,41:052004(11pp)052004￣收稿日期:２０２３￣０２￣１１基金项目:国家自然科学基金(５１８７５４１７ꎬ５１９７５４２５)作者简介:周家源(１９９８—)ꎬ男ꎬ湖北十堰人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为摩擦学理论.Ｅ￣ｍａｉｌ:ｚｈｏｕｊｉａｙｕａｎ９８＠１６３.ｃｏｍ通讯作者:卢艳.Ｅ￣ｍａｉｌ:ｙａｎｌｕ＠ｗｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎ不同基底石墨烯涂层的层间滑移减磨性能研究周家源１ꎬ２ꎬ卢艳２ꎬ３(１武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室ꎬ武汉４３００８１ꎻ２武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室ꎬ武汉４３００８１ꎻ３武汉科技大学精密制造研究院ꎬ武汉４３００８１)摘要:石墨烯薄膜作为一种二维材料ꎬ是提高微/纳机电系统(ＭＥＭＳ/ＮＥＭＳ)摩擦力学性能的优异润滑剂为了探究基底材料和石墨烯层数对其减磨性能的影响ꎬ本文通过在不同基底制备了不同层数的石墨烯涂层ꎬ利用原子力显微镜(ＡＦＭ)实验和分子动力学(ＭＤ)仿真结合的方法ꎬ研究了石墨烯层数对减磨效应的影响并且通过建立不同层数石墨烯涂层的摩擦性能分析模型ꎬ探究出石墨烯层间滑移是产生减磨的主要因素结果表明:在不同载荷下ꎬ石墨烯涂层对硅基底和铜基底均有优异的减磨效果ꎬ摩擦力随着石墨烯层数的增加逐渐降低ꎬ当石墨烯层数大于１０层时ꎬ达到最优９９３％的减磨效果通过仿真分析发现ꎬ随着层数增加ꎬ石墨烯与基底的干摩擦转变为石墨烯的层间摩擦ꎬ并产生层间剪切滑移ꎬ石墨烯层间滑移是导致多层石墨烯优异减磨性能的主要因素关键词:石墨烯涂层ꎻ原子力显微镜ꎻ分子动力学仿真ꎻ剪切滑移中图分类号:ＴＨ１１７文献标识码:ＡＤＯＩ:10.19855/j.1000￣0364.2024.052004ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｂｓｔｒａｔｅｓａｎｄｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓｌｉｐｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｃｏａｔｉｎｇｓｏｎｔｈｅｉｒｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓＺＨＯＵＪｉａ￣Ｙｕａｎ１ꎬ２ꎬＬＵＹａｎ２ꎬ３(１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｉｓｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎ...
