微观摩擦磨损研究的新进展

随着纳米科学与技术的发展，微观摩擦学越来越受到人们的广泛重视，并且已经成为当前摩擦学研究中相当活跃的前沿领域之一。研究表明，在超精密机械或微型机械中，微观尺度上的摩擦磨损在很大程度上决定着各相对运动部件能否产生运动，以及整个运动系统的性能和寿命。因此，研究微观摩擦磨损至关重要，其最终目的是要实现零磨损。为了推动和加速微观摩擦磨损研究的开展，对近几年国内外微观摩擦磨损研究的新进展作了综述与讨论，介绍了微观摩擦磨损特性，并对微观摩擦磨损研究方法进行了重点评述，同时还对新近相继问世的扫描隧道显微镜、原子力显微镜和摩擦力显微镜等在微观摩擦磨损研究中的重要作用作了介绍与评论，且就分子动力学模拟的原理、应用和现状作了简要阐释与评说。最后，针对微观摩擦磨损研究的现状，提出了其在今后值得重视的几个发展方向。

单晶硅氩离子注入层的微观结构和微观摩擦磨损行为

利用离子注入技术对单晶硅表面进行了氩离子注入,用微摩擦磨损实验机研究了改性层的摩擦磨损行为,并用透射电子显微镜研究了改性层的微观结构.结果表明:经过一定剂量的氩离子注入后单晶硅的耐磨性能较注入前有了一定的提高,其中以注入剂量1×1016ions/cm2为最好,氩离子的注入使单晶硅表面形成了硅的微晶态与非晶态共存的混和态结构的改性层,使其具有良好的抗塑变和塑性剪切能力,从而改善了单晶硅的抗磨能力.

基于元胞自动机法的复合材料密封环微观磨损状态模拟

基于离散体系的移动元胞自动机方法,并考虑多种填充材料的影响,构建了重型车辆传动系统的复合材料密封环的离散模型,选择聚四氟乙烯和聚醚醚铜两种复合材料,进行密封摩擦副微观摩擦磨损过程的可视化对比仿真。通过仿真直观观察密封表面微观结构的动态演化,及其机械混合层的形成和发展过程。通过磨损元胞的统计计算,分析在模拟时间内两种复合材料密封环的微观磨损情况。同时开展了密封环摩擦磨损试验,通过扫描电子显微镜观察两种密封材料的表面形貌,结果表明,在材料颗粒磨损方面,仿真与试验结果基本一致,验证了通过移动元胞自动机方法开展复合材料密封环微观摩擦磨损模拟的有效性。