磨损颗粒与粗糙度对纳米尺度摩擦的影响
材料科学
2022-01-19 v3 应用物理
摘要
摩擦接触会导致形成称为第三体的表面层，其由磨损颗粒及由其团聚体构成的结构组成。其在纳米尺度的行为与性质控制着宏观摩擦学性能。已知磨损颗粒与表面形貌随时间演化并相互影响。然而，成熟第三体的形成在很大程度上仍属未知领域，其早期阶段的性质亦不明了。本文展示了最初由充当滚动轴承的颗粒组成的第三体，如何通过颗粒间形成黏附桥而转变为类剪切带状态。通过对脆性模型材料的大规模原子模拟，我们发现该转变由颗粒随滑移距离增加的增长与无序化加剧所控制。滑动阻力与磨损率起初受表面粗糙度控制，但一旦团聚发生，磨损停滞，且根据Bowden和Tabor的接触塑性理论，摩擦仅取决于实际接触面积。
引用
@article{arxiv.2104.09217,
title = {Effect of wear particles and roughness on nanoscale friction},
author = {Tobias Brink and Enrico Milanese and Jean-François Molinari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09217},
year = {2022}
}