Controllable wear behaviors of silicon nitride sliding against sintered polycrystalline diamond via altering humidity

材料科学 氮化硅 相对湿度 微晶 X射线光电子能谱 钻石 氮化物 摩擦学 湿度 复合材料 分析化学(期刊) 化学工程 冶金 化学 有机化学 图层(电子) 工程类 物理 热力学
作者
Wenbo Qin,Wen Yue,Chengbiao Wang
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:101 (6): 2506-2515 被引量:20
标识
DOI:10.1111/jace.15421
摘要

Abstract The tribological behaviors of silicon nitride (Si 3 N 4 ) sliding against sintered polycrystalline diamond (PCD) were investigated by varying the relative humidity (RH) in the testing atmosphere. The results indicated that higher RH corresponds to higher wear loss of Si 3 N 4 and the wear loss of PCD almost fell close to zero. Especially in the case of 85% RH, both a maximum wear loss of Si 3 N 4 and a maximum friction coefficient were achieved. In addition, this study revealed insights into the interface chemistry effects on the wear behavior of Si 3 N 4 under humidity. When water molecules were introduced into the testing atmosphere, the hydrolysis reaction occurred on the Si 3 N 4 surface with the formation of the Si‐O‐Si bond across the sliding interface. And then, the hydration reaction dominated the process, during which Si‐OH was formed through the bond fracture of the Si‐O‐Si. The X‐ray photoelectron spectroscopy results showed that the ratios of Si‐OH/Si‐O and Si‐N/Si‐OH+Si‐O bonds increased as the relative RH levels increased. As a consequence, the wear loss of Si 3 N 4 significantly increased. Thus, due to the hydrolysis and hydration reactions, the tribological behaviors of Si 3 N 4 against sintered polycrystalline diamond can be essentially controlled via varying RH levels.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
OHDJSZMS发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
科目三应助鲁东颜霸采纳,获得10
2秒前
大力问柳完成签到,获得积分10
3秒前
曾曾发布了新的文献求助10
3秒前
爆米花应助十三四采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
芸栖发布了新的文献求助10
5秒前
zhuq关注了科研通微信公众号
6秒前
埃塞克斯应助奶油采纳,获得20
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
科研小万发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Hilda007发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
Darcy完成签到,获得积分20
8秒前
猫的淡淡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zZ发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
礼拜一发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
weijun完成签到,获得积分10
10秒前
快乐友灵发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
落后的静曼完成签到,获得积分10
12秒前
insissst发布了新的文献求助10
12秒前
dui发布了新的文献求助10
13秒前
家的温暖发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
欣喜的飞哥完成签到,获得积分20
14秒前
CC完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7777390
关于积分的说明 16231667
捐赠科研通 5186723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775557
邀请新用户注册赠送积分活动 1758586
关于科研通互助平台的介绍 1642207