纳米单晶铜磨料磨损的分子动力学研究

杜华¹，杨龙龙²，于紫舒²，吴冰洁¹，张亚楠²，孙琨²，方亮²

1. 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室2. 西安交通大学金属材料国家重点实验室

摘 要：使用开源分子动力学模拟软件,建立了单晶铜三体磨料磨损的分子动力学模型,模拟不同水膜厚度和载荷下单晶铜三体磨料磨损的过程,分析了在水膜厚度和载荷对单晶铜基体磨料磨损的磨损机制和磨损率。结果表明:无水膜时,磨料直接压入单晶铜基体,随着载荷的增大,基体被磨损的铜原子大幅度增加。在一定载荷下,由于水膜具有优异的承载和润滑作用,随着水膜厚度的增大,单晶铜基体磨损率减小。在一定水膜厚度下,随着载荷的增大,磨料压穿水膜与基体直接接触,且磨料与基体间的作用力随载荷增大而增大,故基体的磨损率增大。

关键词：分子动力学模拟;单晶铜;磨损机制;磨损率;