Page 126 - 摩擦学学报2025年第4期
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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
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