No abstract

No abstract

No abstract

Recent years have witnessed the development of so-called relaxation tribometers, the free oscillation of which is altered by the presence of frictional stresses within the contact. So far, analysis of such oscillations has been restricted to the shape of their decaying envelope, to identify in particular solid or viscous friction components. Here, we present a more general expression of the forces possibly acting within the contact, and retain six possible, physically relevant terms. Two of them, which had never been proposed in the context of relaxation tribometry, only affect the oscillation frequency, not the amplitude of the signal. We demonstrate that each of those six terms has a unique signature in the time-evolution of the oscillation, which allows efficient identification of their respective weights in any experimental signal. We illustrate our methodology on a PDMS sphere/glass plate torsional contact.

No abstract

No abstract

Introduction. The establishment of regularities of the microcontact interaction in the friction interface formed by two moving bodies is an important step towards the creation of new classes of materials with predefined physicochemical properties. The relative motion of interacting surfaces inevitably results in wearing contact areas (microcontacts) of these surfaces, i.e. leads to the formation of fragments caused by destruction of more elastic material. Problem Statement. The destruction of the interface decreases significantly by applying lubricant films to the contact area. In the case of dry friction (no lubricant), the description of the contact area is a practically solved problem (the Hertz and the Johnson-Kendal-Roberts contact theories), while the presence of lubricant complicates significantly this problem, because one shall consider the rheological component of friction and the interaction of interfaces. In addition, the overwhelming majority of tribological studies were carried out using imperfect (rough) surfaces and lubricant films with uncertain component composition, thickness, and structure. Purpose. To establish the influence of the structure of self-assembling n-alkanes monolayers on their tribological properties in the frictional interface. Materials and Methods. The atomically flat surface of gold and one-component monolayer films of n-alkanes (C n H 2n+2 , n = 14, 16, 48, 50, 60). are used as materials. The scanning tunneling microscopy method is used to establish the structure of self-assembled monolayers on the gold surface as well as to control their destruction before and after the tribological measurements. The kinetic coefficient of friction μ ko of interfaces have been studied using a magnetic levitation tribometer. Results. The nonmonotonic dependence of kinetic friction coefficient μ ko on the length of n-alkane molecule has been experimentally established. Conclusions. The kinetic friction coefficient μ ko has been established to abnormally decrease for the n-alkanes with "magic length" (n times 16). K e y w o r d s : coefficient of friction, atomically flat surfaces, monolayer films of n-alkanes, and friction force.

Вступ. Встановлення закономірностей взаємодії мікроконтактів в інтерфейсі тертя, утвореного двома рухомими тілами, є важливим кроком для створення нових класів матеріалів з визначеними фізико-хімічними властивостями. При відносному русі взаємодіючих поверхонь неминуче відбувається зношування їх контактуючих ділянок (мікроконтактів), в результаті чого в iнтерфейсi тертя виникають уламки, спричиненi руйнуванням бiльш еластичного матерiалу.Проблематика. Ступінь руйнування інтерфейсу суттєво зменшується при додаванні мастильних плівок в місці контакту. Якщо за умов сухого тертя (без мастила) аналіз місця контакту є практично вирішеною задачею (модель контактної взаємодії Герца, Джонсона-Кендала-Робертса), то при наявності мастила ця задача істотно ускладнюється через необхідність врахування фактору реологічної складової тертя та фактору інтерфейсної взаємодії. Окрім того, переважну більшість трибологічних досліджень виконано на недосконалих (шорстких) поверхнях з використанням мастильних плівок з невизначеними компонентним складом, товщиною і структурою.Мета. Встановлення впливу структури самовпорядкування моношарових плівок на їх трибологічні властивості в інтерфейсі тертя n-алкан/атомно-гладка поверхня.Матеріали й методи. Використано атомно-гладкі поверхні золота та однокомпонентні змащувальні моношаро ві плівки n-алканів (C n H 2n+2 , n = 14, 16, 48, 50, 60). Для встановлення структури самовпорядкування плівок на поверхні золота і контролю ступеню їх руйнування до і після трибологічних вимірювань застосовано сканувальну тунельну мікроскопію. Кiнетичний коефiцiєнт тертя μ ko інтерфейсів виміряно за допомогою магнітного левітаційного три бометра.Результати. Експериментально встановлено немонотонну залежнiсть коефiцiєнта тертя μ ko вiд довжини молекул змащувальних плівок.Висновки. Встановлено, що для n-алканів з «магічною довжиною» (n кратне 16) μ ko аномально зменшується.К л ю ч о в і с л о в а: коефіцієнт тертя, атомно-гладкі поверхні, моношарові плівки n-алканів, сила тертя.