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综述:通过预先设计或摩擦诱导的异质结构来实现高效减摩抗磨

来源:原创    更新时间:2024-06-11 09:54:44    编辑:管理员    浏览:5

通过预先设计或摩擦诱导的异质结构来实现高效减摩抗磨

        摩擦滑动在表层和基底材料之间产生了明显的微观结构和化学不连续性,这决定了摩擦和磨损性能。降低金属摩擦和磨损的传统方法主要依赖于降低接触不连续性之间的界面剪切强度的策略。如何精确调控异构材料的摩擦磨损行为,不仅亟须阐明微观和纳米尺度上各种异质结构的摩擦磨损机制和微结构演化起源,还要依赖先进的原位表征技术及开发高效的摩擦学计算模拟平台。总之,异构材料摩擦学设计本质上是一种不改变材料化学性质和相组成的非合金化策略,已经逐渐成为材料摩擦学的热点前沿方向。与传统观点相反,南京理工纳米异构材料中心陈翔教授团队提出了一种替代策略:引入摩擦诱导或预先设计的异质结构来抑制摩擦诱导的应变局部化,从而产生传统同质结构无法实现的优越摩擦学性能。这篇综述引用了最近的实验例子,通过将表面变形机制和应用的摩擦学条件相互联系,探讨了有助于降低摩擦和磨损的多尺度不均匀性。最重要的是,使用异质结构调节摩擦学响应是一种不改变材料化学和相组成的非合金化策略。通过调整异质结构界面的数量、结构和分布,可以极大地拓宽材料的摩擦和磨损变化窗口。这种通过协调异质结构对摩擦学性能的控制反映了一种巧妙的相似之处,即利用放大的界面效应来确保平坦材料具有优异的整体性能。由于对环境无害,平面化异质结构设计在调节金属和合金的摩擦和磨损方面显示出巨大的潜力,从而在实际应用中按需生产具有摩擦学性能的部件。

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文章链接:https://doi.org/10.1080/21663831.2024.2356282