相似材料间纳米摩擦起电产生的粘附力
经典物理
2015-05-13 v1
摘要
接触起电和摩擦起电在异种材料情况下已广为人知，然而名义上相同的绝缘材料在摩擦过程中的电荷交换现象却鲜有记载。我们利用表面力仪 (SFA) 通过表面力测量，实验研究了两个光滑单晶 -AlO（蓝宝石）对磨件之间的摩擦起电现象。在干燥氩气气氛下，测量了摩擦纳米测试前后，蓝宝石球与蓝宝石平面之间的力随球 - 平面距离 的变化关系。确定了范德华力、水弯月面力和静电力的各自贡献。估算的 Hamaker 常数与 Lifshitz 理论吻合良好，且在低分离距离下占主导地位的弯月面吸引力可通过使用小半径球体来克服。我们证明了纳米摩擦测试产生了静电力，并量化了由该接触起电导致的粘附力。在卸载过程的初始阶段，发现短程静电力随时间和距离 而变化。实验结果与两个表面上的移动电荷面密度相关联，其时间依赖性与氧化铝表面的经典表面输运现象有关。
引用
@article{arxiv.0704.2026,
title = {Adhesion forces due to nano-triboelectrification between similar materials},
author = {Christelle Guerret-Piecourt and Sandrine Bec and Frédéric Ségault and Denyse Juvé and Daniel Tréheux and André Tonck},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.2026},
year = {2015}
}