稀土改性碳纳米管在硅基表面自组装复合膜摩擦学性能研究

微型机械系统的基础及应用研究正日益受到各研究领域的重视。由于尺寸效应的影响，微型机械系统摩擦磨损成为严重影响其可靠性和使用寿命的关键问题。针对这一问题，采用稀土对碳纳米管表面进行改性处理，在硅基片表面制备自组装碳纳米管复合润滑膜，确定制备碳纳米管自组装复合膜的最佳工艺；研究碳纳米管复合膜的表面分布形态，探讨碳纳米管与基片界面的作用机制，探明其成膜机理；探讨相对湿度、组装时间对碳纳米管复合膜摩擦磨损性能的影响；研究碳纳米管复合膜在不同载荷、滑动速度等条件下的摩擦磨损形式、特征及抗磨损寿命；探讨微机械接触副的表面粗糙度和间隙对薄膜间的摩擦、磨损和润滑等摩擦学特性的影响，建立复合膜的摩擦磨损模型。本项目的完成可进一步探明碳纳米管复合膜的摩擦学特征和机理，为解决因微摩擦磨损过大而导致微机械失效问题提供有效的途径，同时也有助于丰富纳米摩擦学理论。