中文摘要：

随着纳米科技的飞速发展，一种新的运动方式"纳动"被我国学者率先提出。不同于滚动、滑动和微动，纳动是指相对运动幅值在纳米量级的特殊摩擦运动方式。在微电子机械系统(MEMS)中，由于机械振动、热交换、流体运动和电磁震动等引起的配合面纳动，可能造成接触表面独特的磨损，进而降低系统使用寿命。因此，MEMS的纳动损伤很可能成为继微观磨损、粘着破坏之后又一关键摩擦学问题。与微动不同，由于表面效应和尺寸效应的影

结论摘要：

不同于滚动、滑动和微动，纳动是指相对运动幅值在纳米量级的特殊摩擦运动方式。在微电子机械系统(MEMS)中，由于机械振动、热交换、流体运动和电磁震动等引起的配合面纳动，可能造成接触表面独特的磨损，进而降低系统使用寿命。因此，MEMS的纳动损伤很可能成为继微观磨损、粘着破坏之后又一关键摩擦学问题。本课题在纳米压痕/划痕仪上实验研究了单晶铜和单晶硅高载下的径向纳动的运行和损伤机理，发现单晶铜的纳动损伤主要表现为压痕边缘的皱褶堆积，而单晶硅表现为塑性区边界裂纹的萌生与扩展。另外，采用曲率半径为20μm的金刚石球形压头，在纳米压痕仪上研究了超弹（SE）和形状记忆（SME）NiTi合金的径向纳动运行和损伤行为。结果表明，超弹性使得超弹NiTi合金的纳动损伤明显比形状记忆NiTi合金的损伤轻微。分析表明，NiTi合金的压痕力-位移曲线与其拉伸应力-应变曲线有很好的对应关系，可望在此基础上发展一种用球形压痕技术表征NiTi合金本构关系的实验方法。该方法将特别适用于微机电系统中NiTi合金薄膜的性能表征。该研究结果不仅可以进一步推动MEMS的实用化进程，也开辟了纳米摩擦学一个崭新的研究领域。