【摘要】： 微電子機械系統(tǒng)以及納米機械的迅速發(fā)展對于分子尺度下器件摩擦、潤滑和磨損特性的研究提出了迫切的要求。因此從分子層面上研究摩擦的起源對于掌握摩擦的本質以及實現(xiàn)超滑零摩擦有著重要的意義。同時,模擬分析超薄膜流體的性質,尋找其與宏觀連續(xù)體模型的聯(lián)系與區(qū)別,對于未來微流管設計,建立微觀流體的基礎理論有一定的指導意義。 本文首先介紹納米摩擦、潤滑研究的計算機模擬工具-分子動力學,并對于本文固體、流體滑動過程的模擬給出了特別的說明。在此基礎上,對干摩擦進行了模擬,根據(jù)模擬結果并結合Tomlinson模型,分析了在微觀情況下,超滑現(xiàn)象的產(chǎn)生條件以及在低速時動摩擦力隨滑動速度增加而增加的機理。然后,構建Couette流模型,用分子動力學模擬超薄膜潤滑的邊界條件,著重模擬了溫度對于滑移長度的影響,結果顯示:在固液作用勢較強的情況下,滑移長度隨著溫度的增加而增加;在其較弱的情況下,隨著溫度的增加,滑移長度反而下降。對于這種現(xiàn)象,提出了滑移界面上下的層狀有序化差異程度是導致滑移的主要原因。最后模擬了納米軸承的流體動壓潤滑現(xiàn)象,結果表明:在低速滑移情況下,經(jīng)過邊界條件修正的雷諾方程仍然可以使用,潤滑膜的承載量隨著滑移速率的增加而增加;然而在高速下,雷諾方程失效。
【圖文】：

(Super-lubricity)和超薄膜潤滑(Ultra-Film Lubrication)的研究是納米摩擦學的兩個前言課題。1.1.1 超滑現(xiàn)象及在 MEMS、納米機械中的應用背景隨著納米摩擦學和微電子機械系統(tǒng)(MEMS)研究的深入進行, 出現(xiàn)了各種新型納米裝置（圖1-1）,超滑的研究近年來得到了廣泛的重視。所謂“超滑”指的是在干接觸條件下, 摩擦系數(shù)在0.01 以下的特殊固體潤滑。這是一般固體潤滑達不到的(工程中廣泛使用的固體潤滑劑如石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯等摩擦系數(shù)均在0.1以上)。由于超滑的這一特點, 從而具有很高的應用價值, 特別是在減小MEMS及納米設備的摩擦磨損、提高其性能和壽命方面, 超滑技術具有很強的應用背景。自從1988 年第一個微型靜電馬達誕生后，MEMS的研究受到了人們極大的關注, 發(fā)展也很快,圖 1-1 新型納米機械 (a) 納米滑動軸承 (b) 由納米碳管組成的納米齒輪 (c) 納米內存探頭(b)(a) (c)1

第一章 緒論再次，由于器件的小型化，在模塊上安裝；最后，低造價的原則要求盡可能地采用熱阻，，將會使熱量主要聚集在基底材料上 70℃~80℃水平上每增加 1℃，器件的性能若繼續(xù)按照Moore定律縮小芯片的尺寸并同此，微電子器件的冷卻問題早在 80 年代中成工作任務，因此必須制造出更高性能的從而可能使得電路超過它的允許溫度。為了流管散熱。微流管散熱器以一種相當簡單過強制對流，這些電子部件產(chǎn)生的熱量被降，這導致了熱傳遞的對流阻抗的下降，
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH117.2

【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 馮雪君;納米磁性添加劑潤滑油的改性研究[D];中國礦業(yè)大學;2009年

本文編號：2621759