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基于二维LDH的表面微观结构与超润滑性能的关系
Materials Today Nano ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-06-07 , DOI: 10.1016/j.mtnano.2023.100361 Kunpeng Wang , Yue Wang , Yuhong Liu , Hongdong Wang , Jianbin Luo
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更新日期:2023-06-07
Materials Today Nano ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-06-07 , DOI: 10.1016/j.mtnano.2023.100361 Kunpeng Wang , Yue Wang , Yuhong Liu , Hongdong Wang , Jianbin Luo
摩擦能量耗散机制表明,层状双氢氧化物(LDH)由于其强吸附效应和弱内部相互作用,可能成为实现固态超润滑的理想材料。在这项工作中,设计了三种金属离子配位的LDHs纳米片来研究表面微观结构对摩擦性能的具体影响。实验结果表明,润滑性能由表面结构决定,摩擦系数增加一倍(210 -3至 3.910 -3 ),当二价金属离子从四面体配位变为八面体配位时,粘附力增加62.3%(6.9-11.2 nN)。通过晶体场稳定能量分析和密度泛函理论(DFT)计算,LDHs材料的超润滑性归因于两个方面:首先,LDHs纳米片与探针之间存在强电荷密度转移,称为锚定效应;其次,LDHs纳米片和高取向热解石墨(HOPG)之间形成超低滑动能垒界面。因此,摩擦学性能与表面结构之间的关系可以指导未来超润滑材料的研究。
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