صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

سوپر روانکاری در مقیاس میکرون از گرافیت و شش ضلعی Boron Nitride Letered Heterojunctions

Aug 28, 2019

اصطکاک و سایش دو دلیل اصلی از بین رفتن انرژی و خرابی قطعات در سیستمهای مکانیکی است. روش های سنتی برای کاهش اصطکاک شامل روان کننده های مایع است که تحت محدودیت های شدید و محیط شدید خارجی (درجه حرارت بالا ، آلودگی شیمیایی ، خلاء و غیره) از بین می روند. فوق روانکاری ساختاری روشی امکان پذیر برای کاهش اصطکاک و سایش فراهم می کند که عمدتاً به کاهش مؤثر نیروهای جانبی در تماس بلورهای سفت و سخت نامتقارن بستگی دارد. دانشمندان برای اولین بار از ده سال پیش نانوساختارها را در گرافیت همگن کشف کردند. پس از سالها تحقیق ، مهمترین مانع برای استفاده گسترده از فوق روانکاری ساختاری ، ناهمسانگردی رابط سخت همگن است. حتی در حالت نامتقارن و اصطکاک بسیار کم ، آنها تمایل دارند که از طریق چرخش به سمت حالت مداوم اصطکاک زیاد حرکت کنند. شدت این مشکل با اندازه تماس متفاوت است.

به تازگی ، پروفسور ژنگ کوانشوی از دانشگاه Tsinghua فوق العاده روانکاری ساختاری در ناهمگونی های میکروکریستالی را متوجه شده است ، که پایه ای برای superlubrication ماکروسکوپی بیشتر است. نتایج تجربی رابط بین گرافیت و نیترید بور شش ضلعی نشان می دهد که تماس بین گرافیت و نیترید بور شش ضلعی تحت بارهای خارجی سازگار است ، و فوق روانکاری ساختاری وجود دارد. ناهمسانگردی اصطکاک مشاهده شده در ناهمگونی چند مرتبه بزرگتر از مقدار اندازه گیری شده در قسمت همگن عملکرد ناهمگن است. شبیه سازی اتمی همچنین نشان می دهد که مکانیسم اصطکاک در این دو مورد از دو حالت پویا کاملاً متفاوت ناشی می شود.

شکل 1. دستگاه آزمایشگاهی

微信图片_20190828090508

(الف) یک وسیله آزمایشگاهی برای اندازه گیری اصطکاک بین گرافیت و نیترید بور شش ضلعی نشان داده شده است.

(ب) ساخت نانوذرات بور گرافیت / شش ضلعی بور

شکل 2. ناهمسانگردی چرخشی اصطکاک در ناهمگونی عملکرد نیترید بور گرافیتی / شش ضلعی

微信图片_20190828090552

شکل 3. شبیه سازی ناهمسانگردی چرخش اصطکاک ناهمگن عملکرد نیترید بور گرافیت / شش ضلعی

微信图片_20190828090604

(الف) مدل سازی شبیه سازی گرافیکی

(ب) اصطکاک شبیه سازی شده ناهمگن عملکرد نیترید بور گرافیتی / شش ضلعی و قسمت همگن

(ج ، د) تأثیر زاویه بر فشار اصطکاک در حرکت گرافن COM

(ه) وابستگی زاویه ای از اصطکاک در ناهمگن عملکرد نیترید بور گرافیت / شش ضلعی - سایپرز ، باشگاه دانش

شکل 4: تأثیر محیط خارجی بر اصطکاک سطح ناهمگن عملکرد بورگرافیت / شش ضلعی بور

微信图片_20190828090627

(الف) تأثیر بارگذاری بر نیروی اصطکاک در رابط گره گرافیت / شش ضلعی نیترید بور ناهمگن در سرعتهای مختلف کشویی

(ب) تأثیر اصطکاک رابط بر سرعت کشویی گرافیت / شش ضلعی نیترید بور ناهمگن تحت بارهای مختلف