纳观单晶铜表面粘着接触失效的分子动力学模拟

• 作者: 李保震 胡洪钧 陈晶晶
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 分子动力学 粘着 接触 分离 失效 原子尺度
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 195-200
• 页数: 6页
• 分类号: TH117
• 字数: 4820字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.08.032

摘要

目的 为提高微纳米器件的接触性能.方法 在考虑粘附力、单晶铜基体弹塑性形变,及忽略各向异性影响的条件下,基于分子动力学法,采用混合势函数(EAM和Morse)和Verlet算法,动态模拟了探针与单晶铜基体的粘着接触与分离过程,对接触与分离过程的接触力进行了分析.通过计算原子中心对称参数,描述了接触区域的原子破坏和迁移轨迹的变化情况.结果 在下压接触中,因接触力不断增加,接触区域两侧相继出现滑移带,并向两侧方向逐渐扩张,且滑移带与探针下压方向成45°,分离后,受基体弹塑性恢复和能量耗散的影响,接触区域两侧的滑移带由开始扩张逐渐缩小.完全分离后,因粘附力的存在,基体部分原子粘附于探针底表面,探针与基体间形成明显的“缩颈”现象,且发生明显的粘着滞后现象,是接触表面发生粘着失效形式的主要原因.在整个接触与分离过程中,接触区域点阵原子断裂堆积呈“V”字形状.结论 粘着影响使基体部分原子易粘附于探针底表面上,形成粘着滞后现象,这是导致微纳米机械易发生粘着接触失效的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡洪钧	宁德师范学院物理与电气工程系	8	23	3.0	4.0
2	陈晶晶	宁德师范学院物理与电气工程系	4	8	2.0	2.0
3	李保震	北京交通大学机械与电子控制工程学院	1	4	1.0	1.0