214 / 2021-06-04 17:13:20

石墨烯在滑动电接触界面的超高电学稳定性和润滑性

石墨烯具有优异的力学、摩擦学和电学等特性，有潜力成为滑动电接触界面的固体润滑剂。通过导电原子力显微镜（CAFM）实验发现，在载荷和电流的共同作用下石墨烯在滑动电接触界面具有超低的摩擦（摩擦系数约0.028）、超高的电流稳定性（变化系数低至4.74%）和有效的抗磨损特性（在5.93 GPa接触压力下摩擦超10000次循环仍保持稳定）。分子动力学模拟和原子尺度粘滑行为表明超高电流稳定性和超低摩擦是因为石墨烯的高柔性和高导电性有助于在接触界面形成稳定的电接触。而超的高力学强度使石墨烯在滑动具有很高的耐磨性能。研究表明，具有超低摩擦、超高导电性、柔性和力学强度的石墨烯是一种独一无二的导电固体润滑剂，可用于各种装置的滑动电接触界面。