編號：CPJS06331
篇名：石墨烯在金剛石基體表面的納米摩擦學(xué)行為研究
作者：黃哲偉 吉喆 陳蘇琳 張執(zhí)南 沈彬
關(guān)鍵詞： 石墨烯 金剛石基體 納米摩擦和磨損 AFM
機構(gòu)： 上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院
摘要： 采用熱化學(xué)氣相沉積法(Thermal Chemical Vapor Deposition,TCVD)和機械剝離法分別制備了單層和少層石墨烯并轉(zhuǎn)移至MPCVD制備的多晶金剛石基體表面,利用原子力顯微鏡研究了大氣環(huán)境下石墨烯在金剛石基體上的納米摩擦和磨損性能.研究結(jié)果表明:單層和少層石墨烯在金剛石基體上具有良好的減摩作用,摩擦系數(shù)分別為0.03和0.014.然而,由于石墨烯和金剛石表面之間的物理吸附作用較弱,其摩擦力會略高于SiO2/Si基體表面石墨烯的摩擦力.隨掃描速度升高,金剛石表面的單層與少層石墨烯的摩擦力的變化可以分為自然對數(shù)正比上升,基本保持不變以及黏性阻尼增加三個階段.在磨損試驗中,TCVD法制備和轉(zhuǎn)移石墨烯的過程中產(chǎn)生的缺陷和污染物降低了單層石墨烯的耐磨性能,而機械剝離的少層石墨烯因為無缺陷的石墨烯晶體結(jié)構(gòu)在金剛石基體上展現(xiàn)了優(yōu)異的耐磨特性.本研究可為以金剛石為基體的石墨烯固體潤滑劑使用提供理論基礎(chǔ).
