摩擦

Abstract(#br)In effort to investigate the influence of the micro/nano-patterning or surface texturing on the nanotribological properties of patterned surfaces, the patterned polydimethylsiloxane (PDMS) surfaces with pillars were fabricated by replica molding technique. The surface morphologies of patterned PDMS surfaces with varying pillar sizes and spacing between pillars were characterized by atomic force microscope (AFM) and scanning electron microscope (SEM). The AFM/FFM was used to acquire the friction force images of micro/nano-patterned surfaces using a colloidal probe.

下面我们提出一种通过掺入ZrO2颗粒来提高高摩擦聚二甲基硅氧烷( PDMS )壁虎启发微柱刚度的简单途径。由于填料与游离PDMS段之间存在三维网状结构，PDMS复合柱的杨氏模量增大；由于纳米尺寸填料比表面积大，ZrO2纳米颗粒复合柱的杨氏模量最大。不同直径ZrO2颗粒的花纹复合柱表现出较高的摩擦力，这归因于ZrO2表面羟基与PDMS基体中硅醇单元之间的强连接。这种颗粒内嵌的弹性体微柱提供了一种通用的策略来提高杨氏模量，并具有高摩擦性能的壁虎粘合剂。

研究目的是提高聚合物/陶瓷基复合材料的机械耐久性和表面摩擦特性。通过改变聚二甲基硅氧烷( PDMS )中微尺寸GBs的加入量，在不同的重量比( PDMS∶GB )下制备PDMS /玻璃气泡( GB )复合试样。根据GBs的添加比例对PDMS / GB复合材料的表面、力学和摩擦学性能进行了评价。通过有限元分析模拟，比较了裸PDMS和不同GB密度PDMS / GB复合材料与钢球尖接触后内应力随压痕深度的变化。弹性模量与GB含量成正比，而摩擦系数一般随着GB含量的增加而减小。PDMS / GB复合材料中较小的GB用量导致了比裸PDMS更多的表面损伤，但当PDMS∶GB的比例大于100∶5时，磨损率得到了明显的降低。

研究粗糙度可控的聚二甲基硅氧烷( PDMS )在复杂流体中的摩擦行为对生物和化学应用具有重要意义。本文采用带电的疏水丙烯酸酯共聚物水溶液作为润滑剂。得到了摩擦系数( CoF )与PDMS粗糙度之间的标度规律，以及不同润滑状态下聚合物溶液的浓度。在边界润滑状态下，表面粗糙度和润滑剂流变行为对CoF均有显著影响。此外，CoF在边界区域的乘积和边界混合转变的速度与粗糙度无关。在流体动力润滑区，一个完整的润滑油膜形成和剪切变稀行为占主导地位。这种摩擦学系统中的摩擦行为得到了成功的调控。希望建立表面粗糙度与润滑剂流变行为的最佳匹配，揭示摩擦现象背后的机理。