目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 摩擦起電現(xiàn)象與定義 1
1.1.1 摩擦起電現(xiàn)象 1
1.1.2 摩擦起電定義 2
1.2 摩擦起電的研究歷史與進(jìn)展 5
1.2.1 摩擦起電相關(guān)的早期實(shí)驗(yàn)裝置 5
1.2.2 摩擦起電的早期研究 6
1.2.3 摩擦起電的進(jìn)展 7
1.3 摩擦起電與靜電的危害 9
1.3.1 基于靜電力吸引或靜電力排斥的危害 9
1.3.2 基于靜電積累和釋放的危害 10
1.3.3 摩擦起電對(duì)摩擦的影響 11
1.4 摩擦起電的應(yīng)用 12
參考文獻(xiàn) 12
第2章 摩擦起電的原理 15
2.1 電子轉(zhuǎn)移理論 16
2.1.1 金屬與電介質(zhì)材料之間的摩擦起電 17
2.1.2 兩種電介質(zhì)材料之間的摩擦起電 18
2.1.3 金屬與半導(dǎo)體之間的摩擦起電 20
2.1.4 金屬與金屬材料之間的摩擦起電 22
2.1.5 固–液界面接觸的電子轉(zhuǎn)移理論 24
2.1.6 電子云重疊理論 25
2.1.7 摩擦電序列 26
2.2 離子轉(zhuǎn)移理論 28
2.2.1 固–液界面的離子轉(zhuǎn)移理論 28
2.2.2 固–固界面的離子轉(zhuǎn)移理論 31
2.3 材料轉(zhuǎn)移理論 32
2.4 其他理論 35
2.4.1 壓電效應(yīng) 36
2.4.2 熱電效應(yīng) 36
2.4.3 摩擦發(fā)光效應(yīng) 37
參考文獻(xiàn) 38
第3章 摩擦起電與表界面行為 41
3.1 表界面行為概述 41
3.2 界面接觸與摩擦起電 43
3.2.1 界面接觸的幾個(gè)模型 43
3.2.2 界面接觸對(duì)摩擦起電的影響 45
3.3 界面黏附與剝離起電 46
3.3.1 黏附行為 46
3.3.2 剝離起電的影響因素 48
3.4 界面的摩擦、磨損及其對(duì)摩擦起電的影響 54
3.4.1 摩擦起電與摩擦學(xué) 55
3.4.2 摩擦運(yùn)動(dòng)條件對(duì)摩擦起電的影響 56
3.4.3 磨損對(duì)摩擦起電的影響 59
3.4.4 材料轉(zhuǎn)移對(duì)摩擦起電的影響 61
3.5 潤(rùn)滑介質(zhì)參與的摩擦起電 62
3.5.1 表面潤(rùn)濕性 62
3.5.2 幾種潤(rùn)滑狀態(tài) 63
3.5.3 潤(rùn)滑介質(zhì)對(duì)摩擦起電的影響 65
參考文獻(xiàn) 67
第4章 摩擦起電的影響因素與調(diào)控 71
4.1 材料對(duì)摩擦起電的影響 71
4.1.1 材料組成對(duì)摩擦起電的影響 71
4.1.2 表面修飾對(duì)摩擦起電的影響 74
4.1.3 表面結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦起電的影響 76
4.2 環(huán)境因素對(duì)摩擦起電的影響 77
4.2.1 溫度對(duì)摩擦起電的影響 78
4.2.2 濕度對(duì)摩擦起電的影響 79
4.2.3 氣氛對(duì)摩擦起電的影響 80
4.3 特殊空間環(huán)境下的摩擦起電影響因素 82
4.3.1 真空度對(duì)摩擦起電的影響 82
4.3.2 原子氧輻照對(duì)摩擦起電的影響 84
4.3.3 紫外輻照對(duì)摩擦起電的影響 86
4.4 摩擦起電器件設(shè)計(jì)對(duì)摩擦起電輸出的影響 89
4.4.1 摩擦起電器件模型 89
4.4.2 電荷儲(chǔ)存層對(duì)摩擦起電的影響 90
4.4.3 導(dǎo)電電極對(duì)摩擦起電的影響 91
4.4.4 曲率對(duì)摩擦起電的影響 92
4.5 摩擦起電的調(diào)控 94
4.5.1 摩擦起電調(diào)控方法 94
4.5.2 摩擦起電調(diào)控實(shí)例 98
參考文獻(xiàn) 101
第5章 摩擦起電的應(yīng)用及其實(shí)例 103
5.1 摩擦起電在能源收集中的應(yīng)用 103
5.1.1 基于固–固界面摩擦起電的應(yīng)用 104
5.1.2 基于固–液界面摩擦起電的應(yīng)用 107
5.1.3 兩相流摩擦起電 108
5.1.4 基于人體運(yùn)動(dòng)的能量收集及應(yīng)用 110
5.1.5 其他應(yīng)用 116
5.2 摩擦起電在自驅(qū)動(dòng)傳感檢測(cè)中的應(yīng)用 119
5.2.1 摩擦電信號(hào)用于自供電傳感檢測(cè) 119
5.2.2 摩擦電信號(hào)用于危險(xiǎn)預(yù)警 124
5.3 摩擦起電在摩擦學(xué)中的應(yīng)用 127
5.3.1 常見的潤(rùn)滑失效及監(jiān)測(cè)方法 127
5.3.2 基于摩擦電的摩擦狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)警 128
5.3.3 摩擦電在摩擦調(diào)控領(lǐng)域中的應(yīng)用 136
參考文獻(xiàn) 138
第6章 摩擦起電涂層的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 142
6.1 有機(jī)摩擦起電涂層 143
6.1.1 樹脂改性涂層 143
6.1.2 添加功能填料涂層 145
6.1.3 表面結(jié)構(gòu)涂層 147
6.2 有機(jī)–無機(jī)復(fù)合摩擦起電涂層 149
6.2.1 微弧氧化–氟化復(fù)合涂層 149
6.2.2 微弧氧化–（溶膠–凝膠）復(fù)合涂層 150
6.2.3 陽極氧化–氟化復(fù)合涂層 152
6.3 摩擦起電功能一體化涂層 153
6.4 摩擦起電涂層的應(yīng)用 156
6.4.1 海洋能收集 156
6.4.2 自供電防腐 159
6.4.3 自供電防污 162
參考文獻(xiàn) 163
第7章 靜電防護(hù)技術(shù)與方法 165
7.1 靜電概述 165
7.2 常用的防靜電方法 167
7.3 新型防靜電技術(shù) 170
7.3.1 基于摩擦起電界面原位中和技術(shù) 170
7.3.2 結(jié)構(gòu)防靜電技術(shù) 172
7.3.3 表面組成調(diào)控技術(shù) 174
7.3.4 多功能助劑技術(shù) 176
7.3.5 摩擦電原位利用技術(shù) 177
7.4 防靜電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 178
參考文獻(xiàn) 179
第8章 摩擦起電測(cè)試技術(shù) 181
8.1 與摩擦起電相關(guān)的參數(shù) 181
8.2 摩擦起電測(cè)試方法與測(cè)試儀器 183
8.3 摩擦起電測(cè)試技術(shù)的趨勢(shì) 194
參考文獻(xiàn) 195
第9章 展望 196