w s2 纳米微粒lb 膜的摩擦学性能研究ξ - 摩擦学学报.pdfVIP

第 16 卷　第 3 期 摩　擦　学　学　报 . 16 . 3 V o l N o 1996 年 7 月 TR IBOL O GY J u ly. , 1996 ( ) 研究简报 272～ 276 W S2 纳米微粒L B 膜的摩擦学性能研究 张平余　薛群基　张治军　张　军 ( 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放研究实验室　兰州　730000) 杜 祖 亮 (河南大学物理系　开封　47500 1) 摘要　研究了铝基体上沉积的二十酸、二烷基二硫代磷酸及由其修饰的W S2 纳米微粒LB 膜的摩擦 学性能, 并且利用红外显微镜分析了LB 膜在摩擦过程中的结构变化. 结果表明: 在给定的试验条件 下, 几种LB 膜的摩擦系数都远比铝的 0. 70～ 0. 76 低, 耐磨性能以二烷基二硫代磷酸修饰的W S2 纳 米微粒LB 膜的最好, 几乎比二十酸LB 膜的高 20 倍, 这是由于W S2 纳米微粒起着支承负荷作用的 缘故; 二烷基二硫代磷酸锌及由其修饰的W S2 纳米微粒LB 膜在摩擦过程中发生了向偶件表面的材 料转移, 同时在摩擦力的作用下膜发生了摩擦化学反应或变化. 关键词　LB 膜　纳米微粒　摩擦学特性　摩擦化学 纳米材料摩擦学是 90 年代以来摩擦学研究领域最活跃也是材料科学与摩擦学交叉领 〔1〕 域最前沿的课题之一 , 这是高新技术迅发展的需要和推动的结果. 计算机和磁记录系统中存储的高密度和高速度化, 都要求对磁盘和磁头间提供超精细 和纳米级的保护与润滑; 集成电路加工需要的微型机械和空间机械的精密化, 以及生物体内 植入的运动部件等, 都对宏观概念的摩擦、磨损与润滑及材料提出了全新的要求. 同时, 纳米 科学本身的迅速发展, 以及从纳米尺度研究材料的力学、物理和化学性能的技术和手段的出 现等, 都极大地推动了纳米材料摩擦学的形成与发展, 使之成为纳米科学研究领域中一个不 可忽视的分支领域. 近年来, 利用LB 膜技术制备分子级超薄润滑膜的研究也得到了迅速发 〔2, 3 〕 展, 日益受到各国学者的广泛关注 . 作者在以前工作的基础上, 选用铝基体沉积LB 膜, 并对其摩擦磨损性能进行了试验研 究, 同时还对LB 膜在摩擦过程中的结构变化作了分析与探讨. 1　试验方法 1. 1　 膜的制备 L B ( 以在玻璃表面上蒸镀的A l 膜为基体, 分别制取了二烷基二硫代磷酸LB 膜 简称DD P ) ( ) 膜 、二烷基二硫代磷酸修饰的 2 纳米微粒 膜 简称 2 膜 和二十酸 LB W S LB W S DD P LB ( ) 膜 简称 膜 . 所用拉膜槽是法国产 105 型 槽. 拉膜条件为: 环境温 LB A A