摩擦起電是一種常見的物理現(xiàn)象，兩個物體摩擦或接觸-分離就會產(chǎn)生摩擦起電。由摩擦起電引起的靜電效應(yīng)，在機械、輕工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但同時也給石油輸運、工業(yè)生產(chǎn)等帶來安全隱患，對人們的生活及安全造成不利影響。近年來，摩擦電作為一種綠色能源，其收集和利用受到廣泛關(guān)注。本書以摩擦表界面的起電原理為出發(fā)點，全面、系統(tǒng)地介紹摩擦表界面的起電過程、影響因素，摩擦電的收集、利用及測試方法等基礎(chǔ)理論與知識；重點闡述與摩擦學(xué)及表界面科學(xué)相關(guān)的界面接觸、黏附、剝離、材料磨損、材料轉(zhuǎn)移、潤滑、表面潤濕性等條件對摩擦起電的影響，對其技術(shù)應(yīng)用進行詳細論述。
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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展 5
1.2.1 摩擦起電相關(guān)的早期實驗裝置 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 摩擦起電對摩擦的影響 11
1.4 摩擦起電的應(yīng)用 12
參考文獻 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 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 界面接觸的幾個模型 43
3.2.2 界面接觸對摩擦起電的影響 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 摩擦運動條件對摩擦起電的影響 56
3.4.3 磨損對摩擦起電的影響 59
3.4.4 材料轉(zhuǎn)移對摩擦起電的影響 61
3.5 潤滑介質(zhì)參與的摩擦起電 62
3.5.1 表面潤濕性 62
3.5.2 幾種潤滑狀態(tài) 63
3.5.3 潤滑介質(zhì)對摩擦起電的影響 65
參考文獻 67
第4章 摩擦起電的影響因素與調(diào)控 71
4.1 材料對摩擦起電的影響 71
4.1.1 材料組成對摩擦起電的影響 71
4.1.2 表面修飾對摩擦起電的影響 74
4.1.3 表面結(jié)構(gòu)對摩擦起電的影響 76
4.2 環(huán)境因素對摩擦起電的影響 77
4.2.1 溫度對摩擦起電的影響 78
4.2.2 濕度對摩擦起電的影響 79
4.2.3 氣氛對摩擦起電的影響 80
4.3 特殊空間環(huán)境下的摩擦起電影響因素 82
4.3.1 真空度對摩擦起電的影響 82
4.3.2 原子氧輻照對摩擦起電的影響 84
4.3.3 紫外輻照對摩擦起電的影響 86
4.4 摩擦起電器件設(shè)計對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 電荷儲存層對摩擦起電的影響 90
4.4.3 導(dǎo)電電極對摩擦起電的影響 91
4.4.4 曲率對摩擦起電的影響 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)控實例 98
參考文獻 101
第5章 摩擦起電的應(yīng)用及其實例 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 基于人體運動的能量收集及應(yīng)用 110
5.1.5 其他應(yīng)用 116
5.2 摩擦起電在自驅(qū)動傳感檢測中的應(yīng)用 119
5.2.1 摩擦電信號用于自供電傳感檢測 119
5.2.2 摩擦電信號用于危險預(yù)警 124
5.3 摩擦起電在摩擦學(xué)中的應(yīng)用 127
5.3.1 常見的潤滑失效及監(jiān)測方法 127
5.3.2 基于摩擦電的摩擦狀態(tài)監(jiān)測及預(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 138
第6章 摩擦起電涂層的設(shè)計及應(yīng)用 142
6.1 有機摩擦起電涂層 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–無機復(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 163
第7章 靜電防護技術(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 178
參考文獻 179
第8章 摩擦起電測試技術(shù) 181
8.1 與摩擦起電相關(guān)的參數(shù) 181
8.2 摩擦起電測試方法與測試儀器 183
8.3 摩擦起電測試技術(shù)的趨勢 194
參考文獻 195
第9章 展望 196
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