纳米摩擦学

　　本书取材于国内外纳米摩擦学研究**进展和作者等从事该领域研究的成果，系统地阐述了纳米摩擦学的理论和应用，全面反映了纳米摩擦学的研究现状和发展趋势。
　　本书取材新颖，并力求将摩擦学的微观研究和宏观研究相结合，深人揭示摩擦界面的微观行为和动态过程，建立摩擦学现象的构性关系，并说明它们在工程中的实际应用。具有极高的学术参考价值。
 

《纳米摩擦学》取材于国内外纳米摩擦学研究*进展和作者等从事该领域研究的成果，系统地阐述了纳米摩擦学的理论和应用，全面反映了纳米摩擦学的研究现状和发展趋势。
全书共16章，由实验和理论分析装置与方法、摩擦学基础理论、微观摩擦、微观磨损和薄膜润滑、纳米摩擦学的工程应用四部分组成。在阐明纳米摩擦学的研究特征、实验仪器、理论分析方法的基础上，以摩擦表面形态、摩擦物理与摩擦化学、黏着现象与表面接触三章介绍摩擦学基础理论，进而从微观摩擦、微观磨损、分子膜与边界润滑、薄膜润滑、纳米表面工程和纳米粒子添加剂、纳米生物摩擦学六个方面全面阐述纳米摩擦学的理论基础。最后以纳米摩擦学在微机电系统、仿生工程、微纳制造中的应用为例说明其在工程中的实际应用。
本书取材新颖，并力求将摩擦学的微观研究和宏观研究相结合，深入揭示摩擦界面的微观行为和动态过程，建立摩擦学现象的构性关系，并说明它们在工程中的实际应用。

钱林茂 1971年6月生，四川彭州人，工学博士，西南交通大学教授。研究方向为纳米摩擦学与纳米制造。1994年于清华大学精密仪器与机械学系本科毕业后，师从温诗铸教授进行纳米摩擦学研究，1999年获清华大学工学博士学位。1999~2002年先后在法国巴黎高等师范学校和香港科技大学进行访问研究，2002年12月起在西南交通大学任教至今。2006年获国家杰出青年科学基金资助；2007年获四川省青年科技奖；2008年享受政府特殊津贴，获教育部自然科学奖二等奖（排名第一）；2009年入选“新世纪百千万人才工程”*人选；2010年领导的研究组入选四川省青年科技基金创新团队；2012年获教育部自然科学奖一等奖（排名第四）。现任英国机械工程师学会会刊（J卷）Journal of Engineering Tribology等4个国际学术期刊的编委，国际机构学与机器科学联合会(IFToMM)摩擦学技术委员会委员，中国微米纳米技术学会理事，中国机械工程学会摩擦学分会常务理事。

第1章绪论第1章绪论1?1纳米科学技术纳米科学技术的发展在当代科技领域中，人们普遍认为，20世纪80年代末90年代初国际上兴起的纳米科学技术（nano science and technology，Nano ST）是面向21世纪的新科技。纳米科技是一门应用科学，主要研究在纳米尺度下材料和结构的设计方法、组成、特性及应用，是现代科学（包括量子力学、介观物理、混沌物理、分子生物学等）以及先进技术（包括微电子技术、电子计算机技术、扫描隧道显微技术等）相结合的产物。纳米科技在纳米尺度（0?1~100 nm）上研究自然界现象中原子、分子行为和相互作用规律，旨在在深化对客观世界认识的基础上创造出性能独特的产品。它使得人类在认识和改造自然方面进入一个新的层次，能够进一步开发出物质的潜在能力，因此，它的发展无疑将深刻影响国民经济和现代科学技术的未来。
纳米科技的起源可追溯到1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者R.P.Feynman提出设想：如果人类能够用常规的机器制造出比其体积小的机器，而较小的机器又可以制造更小的机器，这样一步步逐级缩小生产装置，最后应该可以实现按人的意志排布原子，这种技术将对人类生活产生重大影响。1977年美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的学者认真考虑了现代科技这一发展趋势，认为上述设想可以从模拟活细胞中生物分子的研究开始，并定义为纳米技术纳米技术（nanotechnology）。1982年Binnig等［1］发明了扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope，STM），它不仅以极高的空间分辨率（横向可达0?1 nm，纵向小于0?01 nm）成为揭示原子、分子世界的观察手段，而且由于扫描隧道显微镜可以在物体表面达到原子尺度的定位精度，从而通过其探针对表面的作用成为在纳米尺度上对表面进行改性和排布原子的工具。经过几年的发展，特别是1985年研制出能在大气压下工作的袖珍式STM，扫描隧道显微技术日趋成熟。
扫描隧道显微镜(STM)从开始出现就显示出其独特的优点和广泛的应用前景，很快成为表面科学强有力的研究手段，迅速渗透到物理、化学、生物等许多领域的微观研究，被形象地称为纳米科技的“眼”和“手”。STM可用于观察表面形貌，测定表面原子结构，观测表面电子态和电荷密