探针尺寸对Si-DLC薄膜表面粘附和摩擦的影响
作者:刘翊;程广贵;丁建宁;范真;陈修祥
作者单位:江苏大学微纳米科学技术研究中心,镇江212013;江苏大学微纳米科学技术研究中心,镇江212013;常州大学低维材料微纳器件与系统研究中心,常州213164;江苏技术师范学院机械与汽车工程学院,常州213001
加工时间:2013-11-15
信息来源:《材料导报》
关键词:Si-DLC膜;接触尺度;摩擦机理;接触模型
摘 要:采用AFM尖头探针、球头探针和平头探针对Si-DLC膜进行摩擦实验,研究了薄膜的微观摩擦力学性能,探讨了不同接触尺度下薄膜表面粘附力及摩擦产生的机理.建立了不同探针与薄膜表面粗糙峰的接触模型,推导了表面粘附力与接触面积的关系表达式,表明在微观接触中,接触面积对粘附力起着主导作用.尖头探针与薄膜表面的微观摩擦系数取决于表面粗糙峰的斜率,与粗糙峰的高度相关不大;球头探针与薄膜表面的摩擦力主要取决于单位面积接触粗糙峰密度;平头探针与薄膜表面的摩擦力主要取决于外加载荷,表面形貌的微观尺寸效应可忽略.