基于原子力显微镜的纳米抛光颗粒的摩擦力测量方法-用微信扫一扫.PDF

第 卷 第 期 中 国 表 面 工 程 ２５ ２ Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ．２ 　 　 　 　 　 年 月 ２０１２ ４ ＣＨＩＮＡＳＵＲＦＡＣＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ａ ｒｉｌ ２０１２ ｐ ： ／ ｄｏｉ１０．３９６９ ．ｉｓｓｎ２０１２．０２．００４ ｊ 基于原子力显微镜的纳米抛光颗粒的摩擦力测量方法 李静楠，郭 丹，王元元 　 （清华大学 摩擦学国家重点实验室，北京 １０００８４） 摘 要：基于原子力显微镜接触模式，使用侧向力扫描测量单个纳米颗粒与基底表面的摩擦力，从而为颗 　 粒从基底表面去除提供最为直接的测试方法。对硅片表面进行羟基化增强其亲水性，将聚苯乙烯纳米颗粒 单层均匀地分散到硅片上。使用横向力模式和 ＮａｎｏＭａｎ两种方法侧向推动纳米颗粒，测得单个颗粒与硅片 表面之间的最大静摩擦力分别为（ ） 和（ ） ，试验结果基本一致，表明这两种测 １．５７±０．０９ Ｎ １．５１±０．１３ Ｎ μ μ 量方法可靠有效。此外， 可控制针尖推动单个颗粒在基底表面做滑移运动，表明颗粒 基底的滑动 ＮａｎｏＭａｎ 摩擦力与针尖施加载荷和扫描速度密切相关。 关键词：原子力显微镜；纳米颗粒；摩擦力；横向力模式；ＮａｎｏＭａｎ 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＨ１１７．１ Ａ １００７９２８９２０１２０２００２１０５ 　　　 　　　 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狅犳犐狀狋犲狉犳犪犮犻犪犾犉狉犻犮狋犻狅狀犉狅狉犮犲狅犳犖犪狀狅犪狉狋犻犮犾犲狊犫犃狋狅犿犻犮犉狅狉犮犲犕犻犮狉狅狊犮狅犲 狆 狔 狆 ， ， ＬＩＪｉｎ ｎａｎ ＧＵＯＤａｎ ＷＡＮＧＹｕａｎ ｕａｎ ｇ ｙ （ ， ， ） ＳｔａｔｅＫｅ ＬａｂｏｒａｔｏｒｏｆＴｒｉｂｏｌｏ ＴｓｉｎｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔ Ｂｅｉｉｎ １０００８４ ｙ ｙ ｇｙ ｇ ｙ ｊｇ 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｍｅａｓｕｒｉｎ ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｆｏｒｃｅｄｕｒｉｎ ｔｈｅｌａｔｅｒａｌｍａｎｉｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｎａｎｏａｒｔｉｃｌｅｗｉｔｈｔｈｅａ ｇ ｇ ｐ ｐ ｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｅｔｅｃｈｎｉｕｅｉｓａｓｔｒａｉｈｔｆｏｒｗａｒｄａ ｒｏａｃｈｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆｎａｎｏａｒｔｉｃｌｅｓｆｒｏｍ ｐ ｑ