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氮化硼纳米管中依赖于粘附和尺寸的摩擦各向异性

材料科学 2015-07-20 v1

摘要

利用原子力显微镜探针沿(纵向滑动)和横跨(横向滑动)多壁氮化硼纳米管(BN-NTs)的主轴滑动,研究了通过化学气相沉积(CVD)合成并沉积在硅基底上的单个 BN-NTs 的摩擦特性。由于探针滑动过程中纳米管的横向变形,发现横向滑动的摩擦系数大于纵向滑动。在此,我们表明 BN-NTs 中的摩擦各向异性(定义为单位面积横向与纵向摩擦力之比)随纳米管 - 基底接触面积的增加而增大。较大的接触面积意味着更强的表面粘附,导致纵向摩擦系数更接近于无横向变形时的预期值。与碳纳米管(C-NT)相比,BN-NTs 在每个滑动方向上显示的摩擦系数介于 CVD 法和电弧放电法制备的 C-NT 之间。具有改进摩擦学性能和更高氧化温度的 CVD BN-NTs 可能是比 CVD C-NTs 更好的极端环境应用候选材料。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.1013,
  title  = {Adhesion and size dependent friction anisotropy in boron nitride nanotubes},
  author = {Hsiang-Chih Chiu and Sedat Dogan and Mirjam Volkmann and Christian Klinke and Elisa Riedo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1013},
  year   = {2015}
}

备注

6 pages, 3 figures, 1 table