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有机分子超薄膜的结构对摩擦的影响

张兆慧 韩奎 曹娟 王帆 杨丽娟

有机分子超薄膜的结构对摩擦的影响

张兆慧, 韩奎, 曹娟, 王帆, 杨丽娟
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  • 采用分子动力学方法, 模拟了由脂肪酸CnH2n+1COOH}和C17H31COOH (n=12,13,14,15,16,17)组成的混合单层Langmuir-Blodgett(LB)膜间的摩擦特性, 探究了膜结构的变化对超薄膜的摩擦的影响. 结果显示. 在滑动过程中, 随着n的增加, 膜内分子的运动受到邻近分子的约束逐渐增加, 膜结构的稳定性也逐渐增加, 其剪切压逐渐减小, n=17时的剪切压最小. 在两单层膜之间无氢键形成; 而混合膜内的分子之间形成的氢键是单层膜结构稳定的主要因素, 其n=16时形成的氢键最稳定, 但全部由相同C17H31COOH分子组成的单层膜的滑动效果最好. 分子的弯曲形变能对剪切压影响非常小.
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2010LKWL05)和宿迁学院科技基金(批准号: 2010KY43)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-02-22
  • 修回日期:  2011-05-24
  • 刊出日期:  2012-01-20

有机分子超薄膜的结构对摩擦的影响

  • 1. 宿迁学院基础部, 宿迁 223800;
  • 2. 中国矿业大学理学院, 徐州 221008
    基金项目: 

    中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2010LKWL05)和宿迁学院科技基金(批准号: 2010KY43)资助的课题.

摘要: 采用分子动力学方法, 模拟了由脂肪酸CnH2n+1COOH}和C17H31COOH (n=12,13,14,15,16,17)组成的混合单层Langmuir-Blodgett(LB)膜间的摩擦特性, 探究了膜结构的变化对超薄膜的摩擦的影响. 结果显示. 在滑动过程中, 随着n的增加, 膜内分子的运动受到邻近分子的约束逐渐增加, 膜结构的稳定性也逐渐增加, 其剪切压逐渐减小, n=17时的剪切压最小. 在两单层膜之间无氢键形成; 而混合膜内的分子之间形成的氢键是单层膜结构稳定的主要因素, 其n=16时形成的氢键最稳定, 但全部由相同C17H31COOH分子组成的单层膜的滑动效果最好. 分子的弯曲形变能对剪切压影响非常小.

English Abstract

参考文献 (29)

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