在摩擦学领域，一个有趣的现象是滑动摩擦将显着的结构变化和化学改性引入材料的近表面区域，它们的“摩擦层”将显着改变摩擦学性能，摩擦磨损的减少在很大程度上与现有文献中接触金属表面时形成的纳米结构摩擦层有关。大量研究表明，摩擦层的形成源于基本变形过程的参与，如塑性变形、微观结构细化、化学反应和机械混合等。特别是摩擦层的化学成分会因与对磨体和环境的相互作用而改变。在摩擦层中广泛观察到表面氧化物直接证实了滑动过程中与环境的相互作用。氧化的摩擦层可以防止金属对金属直接接触进而降低磨损率，但容易开裂，因为它们在高摩擦载荷下延展性较差，其中施加的应力远高于基材的屈服应力。晶粒诱导的塑性不稳定性和晶界运动也被认为主要归因于滑动过程中的流动不稳定性。现有报道中对化学改性机制的描述主要为推测性的，实际机制仍没有确切的描述。南京理工大学的研究人员探讨了纯铜与碳化钨球在高摩擦载荷作用下近表面结构和化学变化，近表面机械混合可能是高摩擦载荷下化学改性的主要原因。研究结果从原子尺度上揭示了复杂摩擦的化学改性。相关论文以题为“Revealing tribo–oxidation mechanisms of the copper–WC system under high tribological loading”发表在Scripta Materialia。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114142
