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界面滑移诱导的石墨烯量子点向富勒烯状量子点转化及其卓越的摩擦学行为
摘要： 金刚石、富勒烯、石墨烯和碳纳米管等碳材料具有优异的化学和物理性能，在诸多领域广泛应用。特别是研究发现类富勒烯碳在滑动过程中可成功转化为石墨烯，因此碳基材料间的滑动诱导微观结构转移现象值得深入关注。本研究采用四球摩擦磨损试验机，在去离子水润滑条件下以196 N载荷和1450 rpm转速测试石墨烯基材料的摩擦学行为。结果表明：摩擦系数随滑动时间持续降低，磨斑直径仅约0.224 mm。值得注意的是，石墨烯在滑动过程中严重撕裂并丧失润滑性能。滑动作用促使石墨烯量子点转化为富勒烯量子点，这些量子点将与含WO2纳米晶体及硫化异丁烯的滑动还原类富勒烯结构协同作用，作为极压润滑添加剂替代石墨烯实现低摩擦磨损。该研究证实高载荷高速工况下的低摩擦磨损现象与界面碳基材料的微观结构转移密切相关（而非石墨烯本身），并为碳基材料摩擦学行为研究提供了实践路径。
关键词： 石墨烯量子点（GQDs）、富勒烯、硫化异丁烯（SIB）、摩擦学、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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双极高功率脉冲磁控溅射实现铜薄膜的能量增强沉积
摘要： 本研究采用双极脉冲高功率脉冲磁控溅射技术（BP-HiPIMS）调控薄膜生长过程中的离子轰击效应，从而改善其结构与性能。通过能量分辨质谱仪研究了纯铜靶材在氩气环境中进行BP-HiPIMS时，反向靶电压对离子能量与通量的影响。结果表明：反向靶电压为生长中的薄膜提供了宽范围的离子能量与通量，进而在沉积过程中产生多样化效应，既增强薄膜附着力，又同时调控表面与体相特性。利用快速ICCD成像技术对比研究了HiPIMS与BP-HiPIMS的等离子体动力学行为，通过测量等离子体电势的时空分布来阐释离子加速机制。采用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、卢瑟福背散射谱（RBS）、热脱附谱（TDS）、扫描电子显微镜（SEM）、纳米压痕及划痕测试等方法，系统分析了沉积涂层的形貌、结构与力学特性。结果显示BP-HiPIMS过程实现了能量增强的沉积机制，所获薄膜具有表面光滑、微观结构致密、惰性气体夹杂物少、高断裂弹性应变、优异耐划伤性及良好基体结合力等特征。这些结构与性能的改善可归因于沉积过程中强烈的能量离子轰击作用。由于再溅射效应的存在，BP-HiPIMS工艺相较于单极模式并未实现沉积速率的净提升。
关键词： 双极脉冲高功率脉冲磁控溅射（BP-HiPIMS）、摩擦学、快速ICCD成像、离子能量分布（IED）
更新于2025-09-04 15:30:14
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太阳能电池板用聚合物基复合材料热变形温度参数的实验研究
摘要： 本文旨在制备具有更好耐热性的聚酯和乙烯基酯聚合物基复合材料。通过添加不同填料并以不同重量比例制备了以玻璃纤维增强聚酯为基体、含多种组分比例的复合材料，采用真空袋成型工艺制造。利用万能试验机评估其力学性能，热变形温度是指聚合物或塑料试样在特定载荷下发生变形的温度，该特性与机械装置中承受不同载荷的多种应用场景相关。随着辅助增强物质重量比例的增加，材料的力学性能和耐磨性能得到提升。热变形温度的测定依据ASTM D648标准测试方法。进一步研究发现，40:60和20:80比例未能形成完美的互穿聚合物网络（IPN），相比之下80%乙烯基酯与20%聚氨酯的比例展现出更优的柔韧性和耐用性。
关键词： 摩擦学、太阳能电池板、聚合物基复合材料、热变形
更新于2025-09-04 15:30:14
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动态冲击条件下大气环境中测试的多晶硅微接触界面电压对摩擦学特性的影响
摘要： 采用多晶硅微摩擦计研究了动态机械冲击与热切换条件下摩擦学特性的演变过程。通过定期静态粘附测试追踪表面特性变化。在动态使用寿命期间，表面经历了两个明显阶段——磨合期（表面改性微乎其微）和退化期（表面显著改性且对应测得粘附力增大）。热切换条件与纯机械切换的微机电系统相比，无论是磨合期时长还是退化速率均未发现统计学显著差异。
关键词： 粗糙接触、表面碳氢化合物、热切换、摩擦学、粘附、环境空气测试
更新于2025-09-04 15:30:14