宏观结构超滑
编号:5 访问权限:仅限参会人 更新:2026-03-09 15:51:06 浏览:5次 口头报告

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摘要
得益于弱范德华非公度界面原子间相互作用的抵消效应,结构超滑是一种可实现近零摩擦与零磨损的极端界面润滑状态。然而,长期以来,结构超滑普遍被认为仅能在微纳尺度接触下实现。本工作报道了在单个亚毫米尺度石墨接触界面上实现稳定的宏观结构超滑,接触尺寸较以往实验提升两个数量级以上。在法向载荷从 1 mN 到 0.5 N 的宽范围加载下,体系的摩擦系数展现出围绕零值波动的极低摩擦行为。无论是微分摩擦系数还是绝对摩擦系数,最低均可达约 10⁻⁶,且观测到负摩擦系数现象。与通常依赖大量纳米超滑单元组装、摩擦系数多在 10⁻³ 量级的方案不同,本研究在单一宏观接触中实现了真正意义上的结构超滑。该界面可承受数万次往复滑动,未出现可观测的磨损与性能退化;在水、酸、碱溶液浸泡及最高 1 A 电流作用下仍保持稳定,同时未观测到静摩擦与摩擦老化效应。进一步研究表明,石墨 / 二硫化钼界面也呈现类似超滑行为,说明宏观结构超滑并非石墨体系独有,而是可推广至多种平整层状材料界面的普适现象。上述结果突破了结构超滑尺度极限的认知,为宏观结构超滑在新一代机械与机电系统中,作为超低损耗、极高可靠性、超长寿命运动界面的应用提供了重要基础与潜在可能。
关键词
宏观尺度,结构超滑,范德华材料,二维材料,摩擦
报告人
德利 彭
助理教授 清华大学

稿件作者
德利 彭 清华大学
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重要日期
  • 04月26日

    2026

    会议日期

  • 04月16日 2026

    初稿截稿日期

主办单位
中国机械工程学会
承办单位
中国机械工程学会表面工程分会
中国科学院兰州化学物理研究所 润滑材料全国重点实验室
中国航天科技集团兰州空间技术物理研究所
甘肃省化学会
甘肃省材料学会
兰州城市学院
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