Page 81 - 《摩擦学学报》2021年第2期

226 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

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0.17 原子与聚合物基体总原子数的比值 . 在本研究中提
0.16
Running-in Stable stage 取了摩擦过程中600 ps的磨损状态，如图4所示. 通过
0.15 0.144 统计图中断裂原子个数，可以得到纯聚四氟乙烯的磨
Friction coefficient 0.13 Decrease by 18.1% 0.118 损率为27.6%，而氮化碳/聚四氟乙烯复合材料在相同
0.14

条件下未见明显的磨损，说明氮化碳的添加能够有效
0.12
0.11
0.10 Pure PTFE 提高聚四氟乙烯的耐磨性.
C 3 N 4 /PTFE 为了探究氮化碳对聚四氟乙烯摩擦学性能的影
0.09
0 100 200 300 400 500 600 响机理，分别提取了两种摩擦副模型在摩擦过程中沿
Time/ps
厚度方向的温度和速度曲线分布图，如图5~6所示. 从

Fig. 3 Variations of friction coefficient of the pure PTFE and
图5可以看出，对于纯聚四氟乙烯，在沿模型厚度方向
C 3 N 4 /PTFE composite with time
约46 Å的摩擦界面处，出现了322 K的峰值，相比系统
图 3 纯聚四氟乙烯和氮化碳/聚四氟乙烯复合材料的
摩擦系数 初始温度298 K，摩擦界面温升达到24 K. 而氮化碳/

(a)
Sliding direction
x

Tribo-interface

300 ps 300 ps

(b)

Fracture

600 ps

(c)

Large deformantion
600 ps

Fig. 4 The snapshots of friction process of the pure PTFE (a) (c) and C 3 N 4 /PTFE composite (b) (d) sliding against
Cu layer at 300 ps, 600 ps, respectively
图 4 纯聚四氟乙烯(a)(c)、氮化碳/聚四氟乙烯(b)(d)在300 ps和600 ps模拟快照