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实现超低摩擦的新策略!

发布时间:2018-12-24 22:22:33  所属类别:金相检验

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摩擦是生活中常见的物理现象,源于滑动界面上离散原子间的相互阻碍作用,其能量耗散模式取决于滑移能垒与自身力学性能的竞争。界面阻力极低的状态称为超低摩擦,是摩擦学中的重要课题之一。

目前,学术界主要通过结构润滑和连续滑动两种方式来实现超低摩擦。结构润滑通过构建非公度界面结构,有效地降低滑动能垒实现低摩擦;当滑动能垒的有效刚度低于体系自身的本征刚度时,滑动可以避免高能量耗散的粘-滑运动,从而实现超低能量耗散的连续滑动。实现这些超低摩擦运动模式的核心是减小滑动路径上的能垒。但是,零势垒的超低摩擦却鲜有报道。

中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组从表面间的基础相互作用范德华吸引出发,以稀有气体层在金属表面的滑动为研究对象,通过对多个体系的第一性原理计算发展了一种实现超低摩擦的新策略。

这种超低摩擦态源于在表面间最易滑动路径上临界压力诱导的滑动能垒塌缩至消失的物理现象,表现为相邻位置相互作用势曲线的交叉行为。通过界面极化的电荷密度分析,发现范德华吸引是产生该行为的内在机制。相对于高载荷下的摩擦塌缩,这种低载荷诱导的超低摩擦更易于在石英晶体微天平实验中被证实。

该研究具有一定的普适性,表明经典的阿芒顿摩擦定律在纳米尺度下的失效,体现了纳米摩擦反常于直觉经验的一面,并基于此提出了一种实现超低摩擦的新策略,为实现零摩擦提供了可能性。研究结果作为内封面论文发表于Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19, 11026--11031。

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金相检验相关问答

问:显示奥氏体晶粒的方法主要有哪些?

答:其主要方法有直接显示法、渗碳法、网状铁素体法、氧化法、直接淬火法、网状渗碳体法和网状珠光体法等。 

 

 

问:什么叫宏观金相检验

答:就是检验看金属表面组织,如表面划痕、焊接熔深等。
意义:
金属及其合金在工业、农业、交通、国防及民用等各个方面是应用最广泛的材料。合金的成分、热处理工艺、冷加工工艺直接影响金属材料的内部组织、结构的变化,从而使机件的机械性能发生变化。因此用金相分析的方法来观察检验金属内部的组织结构是工业生产中的一种重要手段,金相检验常用于原材料检验、生产过程中的质量控制、产品质量检验、失效分析等方面。

问:用显微镜检查钢中非金属夹杂物时一般应提供哪些信息?

答:夹杂物的类别、形态、大小、分布和夹杂物的级别

 

 

问:如何学习金相分析

答:要想学好金相,首先要具备金属热处理理论知识,掌握铁碳平衡图及冷却曲线,知道各种温度下的组织转变,有了一定的理论知识,再做实际上的练习,特别是试样的制备很重要的,做出清楚、准确的试样,才能看准组织。简单概括:要勤学苦练。多看图谱、多动手、多问

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