| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 第1章 绪论 | 第16-43页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 微机电系统中的摩擦学问题 | 第17-29页 |
| 1.2.1 微机电系统概述 | 第17-18页 |
| 1.2.2 微机电系统应用 | 第18-21页 |
| 1.2.3 微机电系统的微观磨损及其防护 | 第21-29页 |
| 1.2.3.1 MEMS中的微观磨损 | 第21-25页 |
| 1.2.3.2 MEMS中的微观磨损防护 | 第25-29页 |
| 1.3 单晶硅的纳米磨损及其防护研究进展 | 第29-39页 |
| 1.3.1 单晶硅概述 | 第29-30页 |
| 1.3.2 单晶硅的纳米磨损研究进展 | 第30-36页 |
| 1.3.3 单晶硅纳米磨损防护的研究进展 | 第36-39页 |
| 1.4 选题意义及内容 | 第39-43页 |
| 1.4.1 选题意义 | 第39-40页 |
| 1.4.2 研究方案与内容 | 第40-43页 |
| 第2章 实验条件和研究方法 | 第43-55页 |
| 2.1 实验材料 | 第43-46页 |
| 2.2 实验设备与方法 | 第46-50页 |
| 2.2.1 实验设备 | 第46-49页 |
| 2.2.2 实验方法 | 第49-50页 |
| 2.3 实验数据获取 | 第50-55页 |
| 2.3.1 黏着力测量 | 第50-51页 |
| 2.3.2 摩擦力测量 | 第51-52页 |
| 2.3.3 摩擦系数标定 | 第52-54页 |
| 2.3.3.1 针尖悬臂梁弹性系数标定 | 第52-53页 |
| 2.3.3.2 针尖悬臂梁扭转刚度标定 | 第53-54页 |
| 2.3.4 形貌表征 | 第54-55页 |
| 第3章 单晶硅/二氧化硅摩擦副在纳米尺度的‘磨合’ | 第55-70页 |
| 3.1 单晶硅/二氧化硅的磨合过程 | 第56-58页 |
| 3.1.1 摩擦行为 | 第56-57页 |
| 3.1.2 磨损行为 | 第57-58页 |
| 3.2 实验工况对磨合过程的影响规律 | 第58-61页 |
| 3.2.1 载荷的影响 | 第58-59页 |
| 3.2.2 位移幅值的影响 | 第59-61页 |
| 3.3 单晶硅/二氧化硅磨合机理讨论 | 第61-69页 |
| 3.3.1 界面力的变化规律 | 第61-63页 |
| 3.3.2 界面力的变化机制 | 第63-67页 |
| 3.3.2.1 针尖表面修饰对界面力的影响 | 第63-64页 |
| 3.3.2.2 单晶硅表面磨损对界面力的影响 | 第64-65页 |
| 3.3.2.3 界面力变化机制分析 | 第65-67页 |
| 3.3.3 纳米尺度下硅/二氧化硅摩擦副的磨合机理 | 第67-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第4章 速度和湿度对单晶硅/二氧化硅纳米磨损的影响 | 第70-91页 |
| 4.1 速度和湿度对单晶硅纳米磨损的影响 | 第71-74页 |
| 4.1.1 滑动速度对单晶硅纳米磨损的影响 | 第71-72页 |
| 4.1.2 环境湿度对单晶硅纳米磨损的影响 | 第72-73页 |
| 4.1.3 单晶硅纳米磨损云图—湿度和速度效应 | 第73-74页 |
| 4.2 单晶硅纳米磨损与摩擦耗散能的关系 | 第74-79页 |
| 4.2.1 速度和湿度对摩擦力的影响 | 第74-79页 |
| 4.2.1.1 速度和湿度对F_t-N曲线的影响 | 第75-76页 |
| 4.2.1.2 速度和湿度对初始和稳态摩擦力的影响 | 第76-78页 |
| 4.2.1.3 摩擦耗散能对单晶硅纳米磨损的影响规律 | 第78-79页 |
| 4.3 单晶硅纳米磨损的微观机理 | 第79-89页 |
| 4.3.1 单晶硅纳米磨损中的摩擦化学作用 | 第79-80页 |
| 4.3.2 低湿度/高速度下单晶硅无磨损机理 | 第80-83页 |
| 4.3.3 高湿度/低速度下单晶硅无磨损机理 | 第83-87页 |
| 4.3.3.1 无磨损时二氧化硅针尖的表面修饰 | 第83-85页 |
| 4.3.3.2 高湿度下二氧化硅针尖低摩擦/无磨损特性的稳定性 | 第85-87页 |
| 4.3.4 单晶硅/二氧化硅配副的纳米磨损机理-湿度和速度效应 | 第87-89页 |
| 4.4 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章 DLC薄膜厚度对单晶硅纳米磨损防护的影响 | 第91-103页 |
| 5.1 涂层的抗机械损伤能力 | 第92-95页 |
| 5.1.1 纳米压痕损伤防护 | 第92-93页 |
| 5.1.2 纳米划痕损伤防护 | 第93-95页 |
| 5.2 DLC涂层的抗纳米磨损能力 | 第95-98页 |
| 5.2.1 抗机械磨损能力 | 第95-96页 |
| 5.2.2 抗摩擦化学磨损能力 | 第96-97页 |
| 5.2.3 超薄DLC涂层的可靠性 | 第97-98页 |
| 5.3 超薄DLC涂层的防护机理 | 第98-102页 |
| 5.3.1 划痕损伤机理 | 第98-100页 |
| 5.3.2 纳米磨损防护机理 | 第100-102页 |
| 5.4 本章小结 | 第102-103页 |
| 第6章 超薄DLC涂层对单晶硅的纳动防护 | 第103-114页 |
| 6.1 DLC涂层对黏着力的影响 | 第103-105页 |
| 6.2 超薄DLC涂层对纳动运行和分区的影响 | 第105-109页 |
| 6.2.1 DLC涂层对纳动运行的影响 | 第105-106页 |
| 6.2.2 DLC涂层对纳动分区的影响 | 第106-109页 |
| 6.3 超薄DLC涂层对切向力的影响 | 第109-111页 |
| 6.4 超薄DLC涂层对纳动损伤的防护 | 第111-112页 |
| 6.4.1 DLC涂层对单晶硅表面纳动损伤的防护 | 第111-112页 |
| 6.4.2 DLC涂层对二氧化硅配副表面损伤的影响 | 第112页 |
| 6.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 结论与展望 | 第114-117页 |
| 1. 本文的主要结论 | 第114-115页 |
| 2. 研究展望 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-131页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它科研成果 | 第131-133页 |
