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摘要
目的 针对太空尘导致的固体润滑轴承失效机理难以揭示的问题，提出采用分子动力模拟的方法，从原子尺度对空间滚动轴承二硫化钼(MoS2)润滑薄膜的摩擦特性进行研究。方法 首先建立MoS2薄膜的原子模型，在此基础上，根据实际场景，将MoS2薄膜的摩擦接触条件分为两体和三体接触。其次，通过对比两体和三体接触的摩擦结果，探究三体接触条件下MoS2薄膜的摩擦磨损机理。最后，通过改变基底结构，探究粗糙基底对MoS2薄膜三体接触磨损的影响。结果 三体接触对薄膜的磨损和摩擦系数均小于两体接触。在相同的滑移速度下，磨料的自旋速度越快，摩擦系数越低，但薄膜上出现的损伤越多。三体接触条件下，基底的粗糙表面不利于薄膜吸附，并且加快了薄膜的磨损。结论 三体与两体接触的摩擦磨损机理不同。三体接触摩擦过程中，薄膜表面不会出现犁削现象进而造成薄膜的撕裂。原子尺度下，摩擦过程中磨料的自旋作用削弱了薄膜表面切向力的积累，从而有效减小了摩擦力，减少了薄膜磨损。在保持磨料滑移速度不变的情况下，磨料的自旋速度会对薄膜的摩擦和磨损产生影响。在三体接触摩擦过程中，粗糙基底上的微凸结构阻碍薄膜运动，增大了摩擦力，薄膜与基底接触面积的减少削弱了基底与薄膜的吸附性。
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