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Exceptional mechanical performance and macroscale superlubricity enabled by core-shell-like MoS_(2)/B_(4)C film

Science China(Technological Sciences) 2024年第7期67卷 2018-2030页

作者： ren siming GAO ZhenRong FAN Xin WANG HaiXin WANG LiPing Key Laboratory of Advanced Marine Materials Ningbo Institute of Materials Technology and EngineeringChinese Academy of SciencesNingbo 315201China

Molybdenum disulfide(MoS_(2)) films are widely deployed in industrial applications owing to their inherent interlayer slip characteristics, offering energy consumption savings and prolonged mechanical part performance. Nevertheless, their practical utility is limited by environmental constraints and the limitations of preparation techniques, which hinder the attainment of robust superlubricity(friction coefficient rentially grow crystalline MoS_(2), providing them with outstanding mechanical properties and efficient lubrication over a wide range of temperatures. Remarkably, such film achieves robust macroscale superlubricity and an ultralow wear rate(1.7 ×10^(-8)mm^(3)N-1m^(-1)) under high contact stress in a mild vacuum environment. This noteworthy outcome is primarily attributable to the self-segmentation of the macroscale contact interface during the friction process, involving:(1) a large amount of wear debris is embedded into the wear track to create extensive micro-sized asperities;(2) a nanolayer of amorphous carbon enriched with oxide nanoparticles is formed on the uppermost part of these asperities;(3) numerous incommensurate nanocontacts comprising nanoparticles and highly oriented MoS_(2)nanosheets are established, culminating in the achievement of robust superlubricity. Our pioneering design, coupled with the elucidation of the underlying superlubricity mechanism, holds significant promise for advancing the development of robust and high-performance lubricants.

关键词： MoS_(2)/B_(4)C nanocomposites core-shell-like structure H/E ratio high-temperature friction macroscale superlubricity

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MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜结构设计及其宽温域摩擦性能研究

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表面技术 2024年第11期53卷 80-89,170页

作者：高臻荣候果源任思明中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室浙江宁波315201 浙江工业大学材料科学与工程学院杭州310014 宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

目的探究环境温度对MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜摩擦磨损性能的影响,探讨并揭示薄膜在高温环境下的损伤机理。方法采用非平衡磁控溅射技术制备MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜,评价Ti、WC双功能组元以及纳米多层结构设计对薄膜表面形貌和微观... 详细信息

目的探究环境温度对MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜摩擦磨损性能的影响,探讨并揭示薄膜在高温环境下的损伤机理。方法采用非平衡磁控溅射技术制备MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜,评价Ti、WC双功能组元以及纳米多层结构设计对薄膜表面形貌和微观结构的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、扫描探针显微镜(SPM)等表征手段对薄膜的晶体结构、表截面形貌以及表面粗糙度进行分析,利用原位纳米压痕仪对薄膜的力学性能进行评估,利用高温摩擦磨损试验机评价薄膜在不同温度环境(25~300℃)下的摩擦磨损性能,进一步通过激光共聚焦对磨痕和磨斑进行光学形貌分析,并利用能谱仪(EDS)和共聚焦显微拉曼光谱(Micro-Raman)对钢配副表面的摩擦转移膜进行成分分析。最终揭示MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜在不同温度下的磨损机理。结果MoS_(2)/Ti-WC纳米多层的结构设计可以诱导MoS_(2)(002)晶面的择优生长,获得表面平整光滑、结构致密的薄膜。相比于MoS_(2)/Ti薄膜,WC纳米层的引入,赋予薄膜更高的硬度和硬/弹比。MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜在潮湿空气中的平均摩擦因数为0.07,平均磨损率为6.14×10^(-7)mm^(3)/(N·m)。结论MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜在宽温域(100~300℃)内保持稳定的摩擦性能,这得益于薄膜纳米多层的结构设计、高的硬/弹比以及优异的抗氧化性能,同时在钢配副表面形成了连续且致密的转移膜。

关键词：磁控溅射 MoS_(2)/Ti-WC纳米多层薄膜环境适应性高温润滑性能摩擦磨损

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Anomalous enhancement oxidation of few-layer MoS_(2)and MoS_(2)/h-BN heterostructure

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Nano Research 2022年第8期15卷 7081-7090页

作者： siming ren Yanbin Shi Chaozhi Zhang Mingjun Cui Jibin Pu Key Laboratory of Marine Materials and Related Technologies Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials and Protective TechnologiesNingbo Institute of Materials Technology and EngineeringChinese Academy of SciencesNingbo 315201China Key Laboratory of Impact and Safety Engineering Ministry of Education of ChinaSchool of Mechanical Engineering and MechanicsNingbo UniversityNingbo 315211China

Because of profound applications of two-dimensional molybdenum disulfide(MoS_(2))and its heterostructures in electronics,its thermal stability has been spurred substantial *** employ a precision muffle furnace at a series of increasing temperatures up to 340℃to study the oxidation behavior of continuous MoS_(2)films by either directly growing mono-and fewlayer MoS_(2)on SiO_(2)/Si substrate,or by mechanically transferring monolayer MoS_(2)or hexagonal boron nitride(h-BN)onto monolayer MoS_(2)*** show that monolayer MoS_(2)can withstand high temperature at 340℃with less oxidation while the few-layer MoS_(2)films are completely oxidized just at 280℃,resulting from the growth-induced tensile strain in few-layer MoS_(2).When the tensile strain of films is released by transfer method,the stacked few-layer MoS_(2)films exhibit superior thermal stability and typical layer-by-layer oxidation behavior at similarly high ***,for the MoS_(2)/h-BN heterostructure,the h-BN film itself stacked on top is not damaged and forms many bubbles at 340℃,whereas the underlying monolayer MoS_(2)film is oxidized *** comprehensively using various experimental characterization and molecular dynamics calculations,such anomalous oxidation behavior of MoS_(2)/h-BN heterostructure is mainly due to the increased tensile strain in MoS_(2)film at elevated temperature.

关键词： molybdenum disulfide hexagonal boron nitride heterostructure enhancement oxidation tensile strain

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低排温条件下混合器本体温度对尿素雾化效果的影响

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河南科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 27-34,M0004页

作者：杜慧勇尤子豪李可李民杨自冬任思铭河南科技大学车辆与交通工程学院河南洛阳471003 固安迪诺斯环保设备制造有限公司河北廊坊065000

为了改善柴油机低排温(200℃)下尿素雾化效果不好的问题,本文研究了柴油机低排温条件下混合器本体温度对SCR系统的影响。基于云内4102柴油机,在1200 r·min^(-1)、20%负荷条件下,运用计算流体动力学(CFD)技术进行数值模拟。通过对比2种... 详细信息

为了改善柴油机低排温(200℃)下尿素雾化效果不好的问题,本文研究了柴油机低排温条件下混合器本体温度对SCR系统的影响。基于云内4102柴油机,在1200 r·min^(-1)、20%负荷条件下,运用计算流体动力学(CFD)技术进行数值模拟。通过对比2种混合器的压降、迹线、混合器上壁面液膜分布情况,选取更适合的混合器类型。通过改变混合器的本体温度,来对比分析不同温度的混合器对壁面液膜和催化器前端NH 3均匀性系数的影响。研究结果表明:混合器本体温度的变化对于液膜的形成影响较大,混合器本体温度从100℃升高到200℃时,混合器上液膜区域明显减少。混合器本体温度的升高对NH 3均匀性系数有显著影响。随着混合器本体温度升高,NH 3均匀性系数明显升高,且随着温度的不断升高,NH 3均匀性系数越来越接近1。使混合器保持合适的温度,能够有效提高尿素的雾化效果和NH 3均匀性系数。

关键词：柴油机 CFD 混合器本体温度液膜 NH 3均匀性系数

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Thinking about Development of Blockchain

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China Economic Transition 2020年第2期3卷 45-59页

作者： HAN Junyan ren siming LIU Weichao of China Union Pay Merchant Services Co. Ltd.

Understanding the blockchain The global enthusiasm for blockchain was sparked by Bitcoin,which has been the most successful application of this te-chnology to *** Nakamoto’s article,Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System,although specific to Bitcoin,remains the leading literature for the study of blockchain *** article therefore uses Nakamoto’s paper as the theoretical basis,and Bitcoin as a case study,for a new analysis in the nature of blockchain.

关键词： technology. has although

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Cr掺杂类金刚石碳基薄膜在发动机油环境下的摩擦学机制

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材料研究学报 2017年第1期31卷 18-26页

作者：郑韶先任思明蒲吉斌兰州交通大学机电工程学院兰州730070 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000

系统研究了在发动机工作温度(180℃)铬掺杂类金刚石碳基薄膜(Cr-DLC)在聚α-烯烃(PAO润滑油)及含添加剂二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的PAO润滑油中的摩擦磨损性能,用多种手段表征分析了Cr-DLC薄膜在润滑油介质中的摩擦机理。结果表明:在含... 详细信息

系统研究了在发动机工作温度(180℃)铬掺杂类金刚石碳基薄膜(Cr-DLC)在聚α-烯烃(PAO润滑油)及含添加剂二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的PAO润滑油中的摩擦磨损性能,用多种手段表征分析了Cr-DLC薄膜在润滑油介质中的摩擦机理。结果表明:在含添加剂ZDDP的润滑状态下ZDDP衍生的润滑膜抑制了薄膜表面的石墨化,金属元素的掺入提高了薄膜的表面活性,加速了摩擦界面的化学反应,促进了润滑膜的形成和抗磨产物(CrO_x/CrPO_4)的积累,大大提高了Cr-DLC薄膜的摩擦学性能。

关键词：材料表面与界面 DLC ZDDP 摩擦磨损润滑膜摩擦化学反应

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MoS_(2)/WS_(2)复合薄膜的环境适应性和摩擦学性能

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中国机械工程 2022年第12期33卷 1468-1476页

作者：范昕任思明王海新蒲吉斌中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室宁波315201 中国科学院大学北京100049

湿热大气环境对MoS_(2)润滑薄膜的摩擦学性能有严重的劣化作用。采用非平衡磁控溅射技术成功制备了WS_(2)掺杂MoS_(2)复合薄膜,研究发现,MoS_(2)基体中掺入少量WS_(2)可以诱导MoS_(2)沿(002)晶面择优生长,薄膜结构变得更加致密,显著抑... 详细信息

湿热大气环境对MoS_(2)润滑薄膜的摩擦学性能有严重的劣化作用。采用非平衡磁控溅射技术成功制备了WS_(2)掺杂MoS_(2)复合薄膜,研究发现,MoS_(2)基体中掺入少量WS_(2)可以诱导MoS_(2)沿(002)晶面择优生长,薄膜结构变得更加致密,显著抑制腐蚀介质的渗透和扩散,使MoS_(2)/WS_(2)复合薄膜展现出高盐雾耐蚀性、小摩擦因数和低磨损率。成分优化的MoS_(2)-1.6%WS_(2)(原子分数)复合薄膜在经历4天的盐雾试验后仅表层被氧化,仍能保持0.16的小摩擦因数和3.80×10^(-6) mm^(3)/(N·m)的低磨损率。

关键词： MoS_(2)/WS_(2)复合薄膜盐雾环境耐腐蚀性摩擦学性能

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我国优秀滑雪登山运动员竞技能力结构要素研究

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沈阳体育学院学报 2018年第2期37卷 96-102页

作者：宋学岷司虎克毛旭艳任思铭上海体育学院体育教育训练学院上海200438 沈阳体育学院社会体育学院辽宁沈阳110102 广州大学体育产业研究中心广东广州510000 沈阳体育学院研究生部辽宁沈阳110102

目的:探讨优秀滑雪登山运动员的竞技能力结构要素特征,为我国滑雪登山运动员竞技能力发展及运动员选材提供科学依据。方法:运用文献资料法、德尔斐法、调查法、测试法和数理统计法对我国18名优秀滑雪登山运动员竞技能力指标进行测试分... 详细信息

目的:探讨优秀滑雪登山运动员的竞技能力结构要素特征,为我国滑雪登山运动员竞技能力发展及运动员选材提供科学依据。方法:运用文献资料法、德尔斐法、调查法、测试法和数理统计法对我国18名优秀滑雪登山运动员竞技能力指标进行测试分析。结论:1)优秀滑雪登山运动员竞技能力结构要素确定了17项;2)滑雪登山运动员上下肢比例协调、匀称、肩宽、髋窄、跟腱较长,身体围度和充实度适中;3)我国滑雪登山运动员具有较高的有氧能力;4)我国滑雪登山运动员的运动技术中止滑带攀登技术、转换技术和滑降技术最重要;5)心理因素特征意志品质中坚持性、顽强性,以及运动成就动机中努力取向和竞技水平提高是优秀滑雪登山运动员所具备的心理指标;6)通过因子分析,确定了滑雪登山运动员竞技能力各要素构成成分的典型评价指标体系,最终得出滑雪登山运动员竞技能力的结构要素特征,能够反映我国滑雪登山运动员竞技能力结构的共性体征。

关键词：滑雪登山优秀运动员竞技能力结构要素

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调制比对多层DLC涂层摩擦及电化学行为的影响

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机械工程学报 2018年第6期54卷 25-31页

作者：崔明君任思明樊小强张广安王立平薛群基中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室

研究调制比对多层类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)涂层摩擦及腐蚀行为的影响。采用等离子体增强化学气相沉积技术成功制备了不同调制比的多层DLC涂层。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、划痕仪、摩擦磨损试验机及电化学工作站等表... 详细信息

研究调制比对多层类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)涂层摩擦及腐蚀行为的影响。采用等离子体增强化学气相沉积技术成功制备了不同调制比的多层DLC涂层。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、划痕仪、摩擦磨损试验机及电化学工作站等表征手段评价了不同调制比多层DLC涂层的结构特点、力学性能、摩擦学性能以及耐腐蚀性能。结果表明:所制备涂层表面光滑、结构致密、膜基界面结合良好。其中1∶1为多层DLC涂层最佳调制比,该调制比涂层的硬度、弹性模量和抗裂纹萌生的临界载荷最大。同时,摩擦试验表明1∶1涂层具有最低的磨损率,且经720 h盐雾试验后仍然表现出较高的阻抗值。通过以上结果可以得出当调制比为1∶1时,多层DLC涂层具有良好的摩擦学性能及耐腐蚀性能。

关键词：类金刚石多层调制比摩擦盐雾腐蚀

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一种适用于双讲情况的回声消除结构

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现代计算机 2022年第10期28卷 46-51页

作者：任思明夏秀渝四川大学电子信息学院成都610065

双端通话情况下自适应回声消除的性能发生恶化,甚至可能导致自适应滤波器发散,严重地影响免提通话的质量。因此必须在回声消除系统中使用双话检测(Double Talk Detection,DTD)来控制自适应滤波器系数的更新。针对这一问题,本文采用了一... 详细信息

双端通话情况下自适应回声消除的性能发生恶化,甚至可能导致自适应滤波器发散,严重地影响免提通话的质量。因此必须在回声消除系统中使用双话检测(Double Talk Detection,DTD)来控制自适应滤波器系数的更新。针对这一问题,本文采用了一种改进的回声消除结构,在该结构中采用的双端检测算法和非线性处理模块有效提高了双话情况下回声消除系统的性能。

关键词：回声消除自适应滤波器双端通话检测互相关

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