Si3N4晶须断裂能计算及石墨烯/Si3N4晶须协同增韧Si3N4陶瓷摩擦学特性研究

作者：阎贝; 陈飞; 朱赞霏; 闫柯^*

来源：中国陶瓷, 2023, 59(11): 26-33.

DOI：10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2023.11.004

• 石墨烯
• 晶须
• 断裂能
• 摩擦系数

针对制约基于有限元开展石墨烯/晶须协同增韧陶瓷材料研究的问题，以Si3N4晶须(β-Si3N4w)为例，提出了求解β-Si3N4w断裂能的模型方法并基于分子动力学计算了β-Si3N4w断裂能，通过干摩擦磨损试验研究了石墨烯纳米片(MLG)/β-Si3N4w及载荷对Si3N4基陶瓷摩擦学特性的影响。结果表明：β-Si3N4w的断裂能约为0.35 J/m2，仿真及实验结果具有较好的一致性，有效验证了断裂能结果的有效性。Si3N4基陶瓷在10 N载荷时摩擦系数达到超低值0.042。MLG润滑膜及Si3N4基陶瓷韧性的提高是摩擦系数降低的主要原因。

• 单位
  长安大学; 西安交通大学