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저자정보
송현준 (서울과학기술대학교) 임형우 (서울과학기술대학교) 성권일 (서울과학기술대학교) 안효석 (서울과학기술대학교)
저널정보
한국트라이볼로지학회 Tribology and Lubricants 한국윤활학회지 제35권 제5호
발행연도
2019.10
수록면
286 - 293 (8page)

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In friction and wear tests that use friction force microscopy (FFM), the wear debris transfer to the tip apex that changes tip radius is a crucial issue that influences the friction and wear performances of films and coatings with nanoscale thicknesses. In this study, FFM tests are performed for bilayer MoS₂ film to obtain a better understanding of how geometrical and chemical changes of tip apex influence the friction and wear properties of nanoscale molecular layers. The critical load can be estimated from the test results based on the clear distinction of the failure area. Scanning electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy are employed to measure and observe the geometrical and chemical changes of the tip apex. Under normal loads lower than 1000 nN, the reuse of tips enhances the friction and wear performance at the tip-sample interface as the contact pair changes with the increase of tip radius. Therefore, the reduction of contact pressure due to the increase of tip radius by the transfer of MoS₂ or Mo-dominant wear debris and the change of contact pairs from diamond/MoS₂ to partial MoS₂ or Mo/MoS₂ can explain the critical load increase that results from tip reuse. We suggest that the wear debris transfer to the tip apex should be considered when used tips are repeatedly employed to identify the tribological properties of ultra-thin films using FFM.
#friction force microscopy(마찰력 현미경) #diamond probe tip(다이아몬드 탐침) #wear debris transfer(마멸입자 전이) #friction and wear test(마찰마멸 시험) #bilayer MoS₂(이황화몰리브덴 2층 분자막)

목차

Abstract
1. 서론
2. 연구방법 및 내용
3. 시험 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (16)

참고문헌 신청
Carmen LaTorre / 2006 / Investigation of scale effects and directionality dependence on friction and adhesion of human hair using AFM and macroscale friction test apparatus / Ultramicroscopy 106(8-9):720~734 Crossref Li-Yu Lin / 2011 / Friction and wear characteristics of multi-layer graphene films investigated by atomic force microscopy / Surface and Coatings Technology 205(20):4864~4869 google schola Dae-Hyun Cho / 2013 / Effect of surface morphology on friction of graphene on various substrates / Nanoscale 5(7):3063 Crossref Bien-Cuong Tran Khac / 2019 / 구형 및 평면 원자현미경 탐침에 대한 2차원 소재의 마찰 특성 / 한국트라이볼로지학회지 35(4):199~205 dbpia Malgorzata Kopycinska-Müller / 2006 / Contact mechanics and tip shape in AFM-based nanomechanical measurements / Ultramicroscopy 106(6):466~474 Crossref

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