机电之家

【微尺度超润滑性可为今后改进机电设备铺平道路】

超润滑是一个非常好玩的物理景象,两个联系表面之间的摩擦差不多为零或非常低。在宏观层面上完成强超润滑性具有首要的实际意义。预期的节能和耐磨结果是巨大的。新界面的比表面积比从前的纳米标准大6个数量级,在各样界面取向和境况条件下表现出较强的超润滑性。润滑性是指润滑油裁减机器摩擦和磨损的程度。这些都是机器和机器体系中部件失效和能量亏损的主要原因。比方,车辆燃料能源的1/3消费在降服摩擦上。

因此,超低润滑、超低摩擦磨损状态下,为裁减机器装备的摩擦磨损带来了很大的期望。该团队继续在这一范畴合作,以研究超级润滑的大致原理,它的遍及应用和它在更大的界面中的用途。试验部分在清华原子力显微镜上完成,完全雾化的盘算机模仿在TA中完成。研究职员还通过光谱测试表征了石墨化表面的结晶度。

这项研究源于TA的理论和盘算团队早先的猜测,即通过变成石墨烯与六方氮化硼材质之间的界面,可以得到较强的构造超润滑性。这两种材质在2010年诺贝尔物理学奖之后出现在消息中,诺贝尔物理学奖是以石墨烯(一种二维材质)作为开创性试验而得到的。超润滑是它们最有前程的实质应用之。Erbach传授说:我们的研究是TA理论与盘算小组与清华大学试验组的紧密合作。他说,两国公司之间存在着协同用途和合作。理论和盘算提供了试验室试验,这些试验提供了首要的了解和有价值的结果,这些结果可以通过盘算研究加以适当化,以改进理论。一项新的连合研究发觉,在高外部载荷和境况条件下,不一样的微标准层状材质之间可以得到较强的构造超润滑性。

研究职员发觉,石墨与六方氮化硼之间的微标准界面表现出很低的摩擦磨损。这是将来工艺在航天、汽车、电子和医疗行业应用的一个首要里程碑。比方,这一发觉可能导致新一代的盘算机硬盘,存储更高密度的信息和更快的信息传输。这也可用于新一代球轴承,以裁减旋转摩擦和支持径向和轴向负荷。它们的能量消费和磨损将大大低于现有装备。