氮化碳增强聚四氟乙烯摩擦学性能的分子动力学模拟

雷浩; 赵盖; 尹宇航; 丁庆军; 时运来

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氮化碳增强聚四氟乙烯摩擦学性能的分子动力学模拟

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采用分子动力学模拟的方法研究氮化碳(C3N4)对聚四氟乙烯(PTFE)摩擦学性能的影响.首先,建立了纯聚四氟乙烯和氮化碳/聚四氟乙烯复合材料两个无定型模型,优化后分别计算其机械性能.模拟结果显示:加入氮化碳后,聚四氟乙烯的杨氏模量和剪切模量分别提高了218%和141%.然后为了计算摩擦学性能,建立了与铜对摩的摩擦模型,对金属铜层施加一定的载荷和速度进行滑动磨损.模拟结果显示:纯聚四氟乙烯的摩擦系数为0.144,磨损率为27.6%;氮化碳/聚四氟乙烯基体的摩擦系数为0.118,未见明显的磨损.最后通过提取摩擦界面温度、原子运动速度、原子相对浓度、径向分布函数和结合能等数据,从原子尺度揭示了氮化碳对聚四氟乙烯摩擦学性能的作用机制.

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来源
《摩擦学学报》 |2021年第2期|223-229|共7页
作者
雷浩; 赵盖; 尹宇航; 丁庆军; 时运来;
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作者单位

南京航空航天大学航空学院;

中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
聚四氟乙烯; 氮化碳; 摩擦; 磨损; 分子动力学模拟;

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