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MoS2作为纳米摩擦中最受亲睐的二维材料。拥有润滑、催化析氢、能量存储和抗腐蚀等多种性能,也逐渐运用在润滑油、析氢催化剂、蓄电池和抗磨涂层等领域。相比于其他特性,MoS2在固体润滑剂、金属保护涂层和微机电系统添加剂等方面的重点应用,一直是研究者们在纳米摩擦学里的研究中心。而在MoS2的摩擦实验中,摩擦力、黏附力和极限剪切应力等参数决定着纳米材料摩擦性能的好坏。本课题组基于先进的原子力显微镜（AFM）模块技术进一步研究了不同层数MoS2的摩擦性能在不同的载荷、粘附力和相对角度下变化状况,以达到定量控制MoS2原子层之间摩擦大小的目的。本论文分三部分进行了研究。1、利用AFM先进模块技术,测量了不同层厚MoS2样品在不同载荷下的粘附力和摩擦力的变化情况,并开发了一种可以进行多组摩擦数据处理的软件。实验结果显示载荷越大,MoS2的粘附力和摩擦力都是先变大之后稳定不变。而且厚层的MoS2的粘附力和摩擦力比薄层的MoS2变化更大。为了方便处理多组复杂的实验数据,开发了一种可以进行多组摩擦数据处理的软件。能同时快速拟合多组、不同周期的实验数据,节约了摩擦实验中数据处理的时间和精力。2、在不同相对角度下,测试不同层数MoS2的摩擦系数随相对角度变化的规律。研究结果表明随着层数变大,MoS2的摩擦系数变化的幅度变小。此外不同层数的MoS2摩擦系数跟相对角度的关系是呈180°各向异性,并在相对度为90°时摩擦系数达到最大,在180°时摩擦系数达到最小。这些显著的摩擦性能差异为原子相和“零”摩擦的研究提供了理论铺垫,并指导了MoS2润滑性能的应用。3、基于AFM力模块技术和B-JKR界面摩擦理论,通过研究不同二维材料的极限剪切应力在不同相对角度下的变化规律,提出一种表征二维材料的极限剪切应力各向异性的方法。研究结果表明,不同层数的MoS2极限剪切应力跟相对角度的关系是呈180°周期,并在相对度为90°时极限剪切应力达到最大,在相对度180°时极限剪切应力达到最小。而且MoS2层数越大,它的极限剪切应力变化的幅度却越小。这为二维材料特性的定量选择、剪切强度预测和控制提供了重要的实验支撑。