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摘要
归纳了黑磷在力学和摩擦学方面的理论计算和实验研究进展,重点总结了黑磷因其独特的褶皱结构而导致的负泊松比及力学性质的各向异性,关注了厚度、缺陷、预应变以及环境降解等因素对其力学性能的影响。黑磷优异的力学性能为运动传感器、柔性器件、安全装备以及微机电系统等的设计与开发提供了新的选择。应变以及缺陷对其力学性能的调控可以为黑磷的应用推广提供新的思路。大气环境条件下,黑磷的表面降解是阻碍其应用的一大瓶颈,但其化学活性可以在摩擦学领域中加以利用,实现超润滑。同时重点概述了近年来对黑磷的微观摩擦学研究,主要集中在黑磷摩擦性能的各向异性、厚度和载荷的影响,以及表面降解对润滑的贡献。黑磷纳米片、黑磷量子点等纳米材料在油基润滑、水基润滑以及聚合物复合材料方面的摩擦学研究表明,高载下黑磷的润滑性能优异,有望推动工程领域超润滑的实现。最后,对二维纳米材料黑磷未来的研究与发展做了进一步的展望。
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