Page 126 - 摩擦学学报2025年第4期
P. 126
614 摩擦学学报(中英文) 第 45 卷
(a)
Delamination
Cu-MoS 2 @Ni-0.05 N
Sliding direction 20 μm 10 μm
(b) Interface
Cu-MoS 2 @Cu-0.05 N debonding
Delamination
Sliding direction 20 μm 10 μm
Fig. 6 SEM micrographs of morphology of scratch of the Cu-MoS 2 @Cu and Cu-MoS 2 @Ni interface regions:
(a) Cu-MoS 2 @Ni; (b) Cu-MoS 2 @Cu
图 6 2种MoS 2 与基体界面区的滑擦痕形貌的SEM照片:(a) Cu-MoS 2 @Ni;(b) Cu-MoS 2 @Cu
6 000 0.7
(a) MoS 2 @Ni-0.05 N (b) MoS 2 @Ni-0.05 N
5 000 MoS 2 @Cu-0.05 N 0.6 MoS 2 @Cu-0.05 N
4 000 0.5 A B C
Depth/nm 3 000 Friction coefficient 0.4
0.3
2 000
1 000 0.2
0.1
0 000 A B C
0.0
−1 000
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Sliding distance/mm Sliding distance/mm
Fig. 7 Variation curves of penetration depth and friction coefficient in Cu-MoS 2 @Cu and Cu-MoS 2 @Ni interface
regions with the sliding distance: (a) penetration depth; (b) friction coefficient
图 7 2种MoS 2 与基体界面区的压头压入深度与摩擦系数随距离的变化曲线:(a)压入深度;(b)摩擦系数
(B区域),压入深度开始快速降低,直至到Cu基体区(C 此,硬度较低的MoS 具有较高的压入深度,而硬度相
2
区域)最终降低趋势减缓并稳定. 滑擦过程中的摩擦系 对较高的基体具有相对较低的压入深度. 界面处的压
数变化如图7(b)所示. 当压头在MoS 组元上滑动时产 入深度变化则与界面的承载能力相关. 一般来说,两
2
生的摩擦系数较低(低于0.2). 一旦压头滑动到界面区 相之间的界面强度越高,界面承载能力越强,当压头
时,材料的摩擦系数开始呈现出迅速提高趋势,并在 滑过界面处时,压入深度的变化则愈加平缓. 而当界
压头完全滑擦至基体时表现出稳定的变化趋势. 需要 面强度较低时,压头滑过界面会导致界面的破坏. 破
注意的是,2种界面区的摩擦系数变化存在一定的差 坏的界面会丧失部分的承载能力,致使压头在滑过界
异,具体表现为MoS @Ni与基体接触处的摩擦系数变 面区时形成压入深度的突然变化. 因此,通过微滑擦
2
化较为均匀,而MoS @Cu与基体接触界面处的摩擦 试验,结合试验后的界面形貌特征,可以定性地评估
2
[23]
系数迅速增加至0.4后再发生降低,导致界面处的摩擦 两相之间的界面性能 . 由图7(a)所示,MoS @Cu/Cu
2
系数曲线发生突起型的曲翘. 界面区的压入深度相比MoS @Ni/Cu基体界面更高,
2
压入深度与受压材料的硬度呈负相关关系. 因 且MoS @Cu与Cu基体界面处的压入深度变化呈现出
2