摘要
使用原子力显微镜(AFM)对Si-Ni81Fe19材料间的接触力学性能进行测试,研究Si-Ni81Fe19材料间的摩擦力随法向载荷和滑动速度的变化规律。首先,通过薄膜沉积的方式在硅基板上制备Ni81Fe19样品。之后,通过接触模型分析确定Johnson-Kendall-Roberts模型对于Si-Ni81Fe19材料间接触描述的适用性,并确定了材料间的真实接触面积。随后,基于AFM中的横向力显微镜(LFM),使用Si探针测试Si-Ni81Fe19材料间的摩擦力,并分析其在7~107 nN载荷和20~300 nm/s滑动速度下的变化规律。结果显示,Si-Ni81Fe19材料间的摩擦力随法向载荷增加呈线性增大趋势,并且该规律不受滑动速度的影响。另一方面,小载荷下Si-Ni81Fe19材料间的摩擦力与滑动速度的自然对数呈正比;而在大载荷下,摩擦力与滑动速度呈线性增大的趋势。
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