已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

High-temperature wear mechanism of diamond at the nanoscale: A reactive molecular dynamics study

钻石 材料科学 悬空债券 摩擦学 复合材料 接触面积 压力(语言学) 接触力学 分子动力学 纳米尺度 冶金 纳米技术 化学 热力学 计算化学 语言学 哲学 物理 有限元法
作者
Qiang Lin,Sulin Chen,Zhe Ji,Zhewei Huang,Zhinan Zhang,Bin Shen
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:585: 152614-152614 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.152614
摘要

• The diamond material mechanically fails at a total stress of 157–165 GPa when subject to a multi-direction frictional contact. • The thermal stress induced by the restriction of thermal expansion is the primary contribution to the wear of diamond. • The interfacial chemical bonding is enhanced with significantly larger contact area and higher friction pucker at the critical temperature. • The substantial increase of sp and dangling bonds is the critical indication for the failure and wear of diamond. Diamond is highly wear-resistant at room temperature, while it suffers from rapid wear under the high-temperature tribological conditions. In this paper, we present a reactive molecular dynamics study to unveil the nanoscale wear mechanism of diamond with the evolution of temperatures. We find a critical temperature over which the mechanical failure and wear of diamond will be significantly accelerated. The diamond structure fails when the total stress reaches 157–165 GPa, which is composed of thermal stress and friction-induced stress. The thermal stress due to the restriction of thermal expansion substantially increases with temperature and contributes a major part to the total stress. At the critical temperature, the interfacial chemical bonding and the frictional contact are strongly intensified, with substantially increased contact quality and contact area. On the other hand, the temperature elevated to the critical value induces a drastic increase of sp and dangling bonds in diamond, leading to the internal collapse of the mechanical strength. Ultimately, the synergy of the enhanced frictional contact and decreased mechanical strength leads to the failure and wear of diamond. This work provides a novel insight into the wear mechanism of diamond under elevated temperatures, and contributes to the wear theory in diamond materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
就看最后一篇完成签到 ,获得积分0
刚刚
细心白竹完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
平淡寒烟完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
li完成签到 ,获得积分10
2秒前
欢呼怜烟发布了新的文献求助10
4秒前
冷静的小虾米完成签到 ,获得积分10
5秒前
中野霊乃完成签到,获得积分10
6秒前
雁塔完成签到 ,获得积分10
6秒前
思源应助高贵的帽子采纳,获得10
7秒前
7秒前
宣灵薇完成签到 ,获得积分0
8秒前
吴文章完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
欢呼怜烟完成签到,获得积分10
9秒前
朴实的觅翠完成签到,获得积分10
10秒前
斯文麦片完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
忧郁小胖蛋完成签到 ,获得积分20
12秒前
李小猫完成签到,获得积分10
13秒前
阿狸完成签到 ,获得积分10
14秒前
smm完成签到 ,获得积分10
14秒前
养乐多敬你完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
凤里完成签到 ,获得积分10
15秒前
kimchiyak应助李小猫采纳,获得10
16秒前
袁青寒完成签到,获得积分10
16秒前
小易完成签到 ,获得积分10
17秒前
晴子发布了新的文献求助10
17秒前
polite完成签到 ,获得积分10
17秒前
momo完成签到,获得积分10
18秒前
久顾南川完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
快快显灵完成签到,获得积分10
20秒前
彩色亿先完成签到 ,获得积分10
20秒前
要减肥书桃完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
勇哥发布了新的文献求助50
21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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5663912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4854455
关于积分的说明 15106388
捐赠科研通 4822231
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2581316
邀请新用户注册赠送积分活动 1535509
关于科研通互助平台的介绍 1493754