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国内外 自组装膜的研究进展 ／周志丹等 ·77 · 国内外 自组装膜的研究进展 周志丹，徐磊华，刘金龙，陈 炬 (中国矿业大学材料学院，徐州 221116) 摘要 介绍了国内外 自组装膜的一些理论研究及成果，阐述 了自组装分子、基底、环境因素 (湿度和温度)和滑 动速度等 因素对 自组装膜的摩擦学性能的影响，总结了自组装膜的发展状况，并提 出了今后的研究重点。 关键词 自组装膜 摩擦 抗磨减摩 DomesticandForeignDevelopmentonSelf-assembledFilms ZHOU Zhidan，XU Leihua，LIU Jinlong，CHEN Xuan (SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116) Abstract ThearticleintroducesthecurrenttheoriesandresearchachievementsonSAMs．Itrespectivelyde— scribedtheeffectsofself-assembledmolecules，substrates，environment(HumidityandTemperature)andslidingve— locityonthetribologicalpropertiesofSAM sandSOon,Atlast，thearticlesumsupthedevelopingsituationofSAMs andputsforwardtheresearchemphasisinthefuture． Keywords SAMs，wear，tribologicalproperty 自组装单层膜 (SAM)是近 2O年来发展起来的一种新型 膜，其中包括单分子膜、有机复合膜以及聚合物复合膜。单 有机超薄膜，因作为MOEMS／N0EMS理想的分子厚度润滑 分子自组装膜是指在基底表面仅仅沉积一种单一分子的自 剂而备受关注。而提高微纳米机 电系统 (MOEMS／NO— 组装膜(SAM)。这类型的SAM 很早已经被制备并研究。 EMS)、生物微纳米系统以及存贮设备中微纳米器件的可靠 有机复合膜是指两种或多种有机小分子组成的自组装膜，而 性是研究焦点。在这些器件的滑动面上使用分子膜可以提 有聚合物参与的自组装膜称为聚合物复合膜。 高配件间的润滑，保护配件不被磨损 。目前，在纳米尺度下 1．1．1 单分子膜 可望实现 良好润滑的润滑薄膜主要包括 LB膜_1]、自组装单 早在 1980年 Sagiv就制备了十八烷基三氯硅烷分子 分子膜L2]和分子沉积膜r3]。其中自组织的功能化的有机官 (Octadecyltrichlorosilane，0TS)的自组装膜 。Ashurst等[] 能团为 了达到稳定而在基底上形成 的膜称为 自组装膜 成功将十八烯附着在羟基化基底上，与OTS、1H，1H，2H， (SAMs)。与LB膜相比，分子 自组装薄膜通过化学键与基 2H一全氟癸基三氯硅烷(FDTS)相比有许多优点：制备过程 中 底结合，具有高度的有序性和取向性，结构致密，同时末端为 不产生HC1，制备条件要求简单等；其耐磨性以及摩擦性能 弱极性或非极性基团的自组装分子有序膜具有优异的抗粘 与OTS、FDTS相似。谷国团等 利用分子 自组装技术，用 着性能和 良好的润滑作用[4]。 含有全氟烷基的氯硅烷作为前驱体，在活化玻璃表面制备了 1946年Zisman等[6]在清洁的金属表面吸附了表面活性 二甲基一全氟辛酰氧丙基硅烷单分子膜，测试结