تحلیل اتمی رفتار اصطکاکی ۴H-SiC و تیتانیوم تحت اثر فشار و دما با شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این پژوهش، رفتار اصطکاکی تماس بین سیلیسیم کارباید و تیتانیوم با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مدل سازی سیستم، بلوک هایی از جنس ۴H-SiC و تیتانیوم با هندسه مکعب مستطیل ایجاد شده و برهم کنش های بین اتمی با استفاده از پتانسیل های Tersoff، EAM و لنارد–جونز تعریف گردید. فرآیند شبیه سازی شامل اعمال نیروی نرمال و حرکت لغزشی بلوک تیتانیوم بر روی سطح SiC بوده و ضریب اصطکاک از نسبت نیروی اصطکاکی میانگین به نیروی نرمال محاسبه شده است. اثر پارامترهای فشار و دما بر ضریب اصطکاک مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزایش نیروی نرمال اعمالی منجر به کاهش ضریب اصطکاک می شود، در حالی که تغییر شرایط دمایی باعث بروز رفتار اصطکاکی خطی اما پایدار در طول شبیه سازی می گردد. این مطالعه با ارائه تحلیل اتمی تماس SiC–Tiدرک عمیق تری از مکانیزم های کنترل کننده اصطکاک فراهم ساخته و می تواند در طراحی و بهینه سازی سیستم های پیشرفته تریبولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

سیلیسیم کارباید ، تیتانیوم ، دینامیک مولکولی ، ضریب اصطکاک ، نانواصطکاک