本文關(guān)鍵詞：石墨烯的摩擦力和剛度關(guān)系的分子動(dòng)力學(xué)模擬　出處：《東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年01期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：采用分子動(dòng)力學(xué)方法建立了基底支撐的多層石墨烯摩擦力模型,統(tǒng)計(jì)了不同層數(shù)石墨烯在法向載荷作用下的摩擦系數(shù),確立了摩擦力隨層數(shù)的變化關(guān)系;通過(guò)針尖吸附薄片所受的范德華力和石墨烯法向變形能與摩擦力的對(duì)應(yīng)關(guān)系,得出了法向變形能和界面褶皺勢(shì)是導(dǎo)致摩擦產(chǎn)生的直接原因,定量分析了界面勢(shì)壘高度與法向剛度對(duì)摩擦力的貢獻(xiàn).結(jié)果表明:在不同載荷作用下,3層石墨烯的摩擦系數(shù)比1層的摩擦系數(shù)高36%、比2層的摩擦系數(shù)高40%,1~3層石墨烯的摩擦力均大于范德華力,且隨著層數(shù)的增加摩擦力與范德華力差值增大;石墨烯層間以剛度串聯(lián)方式連接,當(dāng)法向載荷恒定時(shí),3層石墨烯的法向變形能約為2層的1.5倍、1層的3倍,每層石墨烯的變形能對(duì)摩擦力的貢獻(xiàn)相同,石墨烯摩擦力的產(chǎn)生是層間法向剛度與界面褶皺勢(shì)剛度共同競(jìng)爭(zhēng)作用的結(jié)果.
【作者單位】： 東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;東南大學(xué)江蘇省微納生物醫(yī)療器械設(shè)計(jì)與制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51665030,51435003,51575104)
【分類號(hào)】：O613.71;O313.5
【正文快照】： 摩擦本質(zhì)上是接觸表面原子相互作用下的不可逆能量耗散,涉及復(fù)雜的非平衡態(tài)熱力學(xué)過(guò)程.石墨烯是一種具有原子級(jí)厚度的二維碳材料,具有大比表面積結(jié)構(gòu),是理想的摩擦力研究材料[1-3].同時(shí)由于石墨烯層間較弱的范德華力和較強(qiáng)的層內(nèi)共價(jià)鍵作用,多層石墨烯可以作為理想的固體潤(rùn)滑

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本文編號(hào)：1316801