行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
奈米碳管複合材料薄膜磨耗性質研究
研究成果報告(精簡版)
計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 96-2221-E-161-004- 執 行 期 間 ： 96 年 08 月 01 日至 97 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 亞東技術學院機械工程系 計 畫 主 持 人 ： 徐澤志 計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：林威州 碩士班研究生-兼任助理人員：周崇吉 碩士班研究生-兼任助理人員：鄭傑仁 碩士班研究生-兼任助理人員：張添賀 處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 97 年 07 月 30 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
■ 成 果 報 告
□ 期中進度報告
奈米碳管複合材料薄膜磨耗性質研究
The Tribological Properties of CNTs Enforces Composite
計畫類別：■ 個別型計畫
□整合型計畫
計畫編號：
NSC96－2221－E－161－004
執行期間：96 年 8 月 01 日至 97 年 7 月 31 日
計劃總主持人：徐澤志 亞東技術學院機械工程系所
共同主持人：
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告□完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、列
管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
□ 涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
執行單位：
亞東技術學院機械工程系所
中
華
民
國
97
年
7
月 31 日
一、中英文摘要 先進複合材料的研發，本質上就是一門多領域、跨領域(multi-and inter-disciplinary)的研究 過程。1991 年日本的工程師 Iijima 於電弧放電實驗過程發現了奈米碳管的存在，自此開啟了 CNTs 複合材料的研發與運用的新紀元。累積多位學者經歷多年研究成果發現奈米碳管具備了 高強度、高剛性除可以作為複合材料強化基材外，其獨特的中空管狀結構與自體潤滑效果更 是一般強化複合材料基材所不具的特性。因此本研究將以推導乾式磨耗理論作為奈米碳管複 合材料磨耗理論研究基礎，以奈米碳管複合材料作為磨耗實驗主要分析材料，及生物磨粒細 胞培養，建立奈米碳管對生物潤滑劑衰退機制的影響性。透過完整理論推導與實驗的驗證， 藉以完成奈米碳管複合材料中奈米碳管釋出對於降低兩接觸表面間的摩擦係數及提升抗磨性 與保護延長複合材料使用壽命之完整性研究。 關鍵字: 奈米碳管、自體潤滑、磨耗、生物細胞培養
Carbon nanotubes (CNTs) are increasingly attracting scientific and technological interest by virtue of their significant advantages over most existing materials. Many researchers have shown that carbon nanotubes possess remarkable mechanical properties, such as exceptionally high elastic modulus, large elastic strain and fracture sustaining capability. Their tensile strength is at least ten times greater and their weight is less than half that of carbon fibers. One of the objectives of this integrated proposal is to investigate the effect of CNT addition on mechanical and tribological behavior of UHMWPE composites and develop their theoretical model to correlate the composition of CNTs with the composites. Since most of the CNTs composites were processed without directionality, the other unique features of this integrated proposal is to implement nanoimprint technique to manufacture the composite substrate with directional grove. Therefore the influence of CNTs synthesis, as well as its geometrical arrangement, could be studied and an optimal CNTs composites manufacturing process based on its tribological performance could be proposed at the end of the project.
Keyword: Carbon nanotubes、tribological
二、緣由與目的 奈米碳管的機械性質，如強度高、柔軔性好、高長度/直徑比，若再加上密度小、質量輕 的特點，使它最成為具有潛力的複合材料，根據奈米碳管這些優秀的機械性質，不難看出在 未來工業界將得到廣泛的應用，其中之一就是作為複合材料的補強材。憑藉著奈米碳管本身 的高韌性與介於導體與半導體的特殊性質，與其他材料合成可望發展出強度與物理性質更好 的複合材料。由此可知，以奈米碳管為主的複合材料是極具研究與經濟價值的。 以往的研究多僅就奈米碳管均勻分散於一種高分子基材，針對此高分子基材之複合材料 的補強效果去做分析，甚少同時以不同高分子基材混入相同含量的奈米碳管去做研究，因此 本文研究目的是改善傳統多壁式奈米碳管複合材料之製程，改以高分子粉末(表 1-1)直接攪合
多壁式奈米碳管製程，使得製程簡化且可提升分散效果，製作出不同高分子基材之複合材料， 再藉由掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy, SEM)觀察多壁奈米碳管在不同高分子基 材中分散情形；最後透過實驗的方式，運用磨耗機台(pin on disk)來進行複合材料的磨耗試驗， 並適當的調整實驗中的各項參數(如轉速與負載)，探討不同高分子基材添加多壁式奈米碳管強 化後對其耐磨性質之影響。 三、研究內容 3-1 試片製作 傳統多壁式奈米碳管複合材料試片之製程極為繁複，必需利用兩次熔融攪拌製程才能得 到奈米碳管分散效果較佳的複合材料，故為簡化奈米碳管複合材料製程，本研究改以高分子 粉末直接攪合多壁式奈米碳管製程，使製程簡化且可提升分散效果；高分子基材依其加工後 成品的性質可分為熱塑性塑膠（Thermoplastics Type）及熱固性塑膠（Thermosetting Type）兩 大類。熱塑性塑膠經加工成型後，仍能保有原始化性及物性並可進行反複加工成型，例如： 聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)、ABS 等，而熱固性塑膠經加工成 型後，產生分子鍵結間之架橋反應而高度交聯，最終成為穩定不可再熔解的固體，例如：酚 醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等。本實驗以熱塑性高分子高密度聚乙烯(HDPE)及聚氯乙烯(PVC) 作為複合材料試片之基材，多壁式奈米碳管平均直徑約為 20-40nm，平均長度為 5~15μm， 製程所需高分子基材粉末(HDPE, PVC Powder)之直徑約為 50μm。首先將碳管、高分子基材 粉末以電子秤取得適當的量後，先將高分子基材粉末置入有機溶劑(異丙醇_IPA)中，碳管的 部份則採少量多次的方式隨後慢慢加入，而在置入碳管的過程中，需以不斷攪拌的方式並同 時將混合液置入超音波震盪池(震盪頻率為 43kHz，功率為 80W)裡震盪，震盪的時間為三小 時，並使水溫維持在 40℃左右，使碳管能與高分子基材粉末均勻的分散與混合，最後製作出 含量分別為 0.5wt%、1.0wt %、2.0wt%、4.0wt%的碳管混合液(MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC)， 之後將調配好的分散混合液放置在加熱平台加熱至 50~70℃，加熱時間約 15~30 分鐘，以加 速有機溶劑(IPA)揮發，接著將混合的粉末再藉由電子秤取得所需的量(g)倒入模具中，接著將 模具周邊四支螺帽鎖緊施予壓力使粉末之間能夠密合，之後放入烤箱以熱熔方式將多壁式奈 米碳管複合材料加工成所需的尺寸，其中 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 之複合材料試片加 熱溫度與加熱時間有所差異，分別為 180℃ 3 小時及 130℃ 2 小時，當中 MWCNT/PVC 之複 合材料試片需特別注意溫度與時間上的控制，溫度過高或加熱時間太長都將會造成聚氯乙烯 粉末碳化，相反的溫度過低或加熱時間太短也會造成聚氯乙烯粉末無法完全燒結，至於 MWCNT/HDPE 之複合材料製程則無此困擾，聚氯乙烯粉末也能利用有機溶劑去進行溶解， 但在試片的厚度方面無法達到要求，且在製程上還需多一道抽真空流程，因此本實驗在 MWCNT/PVC 之複合材料製程不採取有機溶劑溶解方式來製作試片，其多壁式奈米碳管複合 材料試片之製作程序，如圖 3.1 所示。 3-2 磨耗實驗(Pin on Disk) 本實驗所使用的是乾式磨耗實驗，乾式磨耗實驗是在無潤滑液的情形下進行材料的耐磨
耗測試，Falex 磨耗試驗機需先暖機半小時，調整 Falex 控制面板上的儀表來調整測試時間、 測試行程、轉速，把銷與圓盤分別放至上、下夾具與機台上，架設完後：MWCNT/HDPE 之 複合材料試片加上砝碼 11lb，由前述有說明使用 1:2 的槓桿比，等於施加 97.88N(22lb)的負載； MWCNT/PVC 之複合材料試片所施加的負載與前者不同為 22.24N(5lb)，接著調整相同轉速 412rpm(滑動速度=0.431m/s)，即可開始進行磨耗測試，經過 1.5 小時的磨耗時間後，實驗完 成，將試片取下，清洗乾淨，置於陰涼處並量測磨耗後質量，而實驗中所得到磨耗係數與整 體的摩擦係數，其實驗的結果，需透過自行製作的轉接盤輸出到記錄器，將測試的電壓訊號 連續記錄下來，並將擷取的電壓訊號經過轉換算後畫成圖形。並且量測求取 MWCNT/HDPE、 MWCNT/PVC 之複合材料的磨耗軌跡寬度、磨耗軌跡深度與摩擦係數變化，探討複材於乾摩 擦狀態下之整體摩擦係數值、磨耗係數與抗磨耗能力分析。
圖 3.1 多壁式奈米碳管複合材料試片之製作程序
四、結果及討論 4-1 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 複合材料磨耗實驗結果 藉由磨耗實驗(Pin on disk)可得知兩種不同高分子基材之複合材料試片的磨耗情形及碳 管含量(MWCNT wt%)對高分子基材本身補強效果，其實驗後的摩擦係數與時間的曲線結果 (圖 4.1、圖 4.2)，由圖中可發現一個現象，純高分子基材及碳管含量較低的試片在磨耗時間剛 開始時，摩擦係數並不穩定，在經過一段磨合期後，摩擦係數才開始呈現比較穩定的狀態， 碳管含量較高的試片則無此現象發生，因此研判是多壁式奈米碳管在磨耗的初始就提供了兩介面之間滑動所需的潤滑，MWCNT/HDPE 及 MWCNT/PVC 之複合材料試片於磨耗實驗所得 的摩擦係數數據(表 4.1)，從圖 4.3 可知 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 之複合材料試片分別 在碳管含量為 0wt%、0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%及 4.0wt%的整體摩擦係數比較，其結果顯示 無含碳管的整體摩擦係數最大，其值分別為 0.1713 及 0.25，碳管含量為 4.0wt%的試片整體摩 擦係數是最小的，其值分別為 0.1004 及 0.2351，其奈米碳管含量從 0wt%提升到 4.0wt%時， 整體摩擦係數下降百分比，MWCNT/HDPE 複合材料明顯優於 MWCNT/ PVC 複合材料，同 時我們也對純高分子基材及碳管含量 0.5wt%的試片施加不同負載下的整體摩擦係數去做比 較(圖 4.4、圖 4.5)，從圖中可以發現到，在不同的負載下，不管是純高分子基材或是碳管含量 為 0.5wt%之複合材料，整體摩擦係數皆會隨著負載的增加而增加，圖 4.6 是 MWCNT/ HDPE、 MWCNT/PVC 之複合材料試在碳管含量 0wt%、0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%及 4.0wt%的磨耗率 比較，結果顯示無含碳管的磨耗率最大，其值分別為2.621106及4.388105g/m，碳管含量 為 4.0wt%的試片磨耗率是最小的，其值分別為1.246106及1.829106g/m，因此可以知道 多壁式奈米碳管是可以有效降低整體摩擦係數及磨耗率，當中試片的硬度(H)是利用塑膠硬度 計進行量測，觀察兩種不同複合材料之間是否會因碳管含量多寡而有所差異；同時也對無含 碳管的純高分子基材所製作出的試片，進行硬度量測。為了確保量測的準確性，因此在量測 中，每種試片皆在相同的量測參數下進行多次量測，再取其平均值，實驗結果(圖 4.7)發現含 有碳管的複合材料試片，所量測的硬度確實會比無含碳管的試片來的高，並且隨著碳管含量 的增加，試片的材料性質，也會隨之遞增，就硬度結果來看，初步推測，在相同的碳
管含量下，MWCNT/PVC 複合材料試片硬度優於 MWCNT/HDPE 複合材料試
片，但就高分子基材混入多壁式奈米碳管的硬度提升百分比，MWCNT/HDPE
之複合材料較為佳些。
4-2 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 之複合材料分析 本實驗試片是利用低溫脆裂斷面方式採樣取像，且在拍攝影像前無須將試片表面鍍上金 屬（如金、鉑），讓場發射掃描式電子顯微鏡(SEM) 在照射時能夠更清楚觀察到多壁式奈米 碳管分散於高密度聚乙烯(HDPE)及聚氯乙烯(PVC)高分子中的內部實際情形，故本實驗所有 試片皆依此方式拍攝，圖 4.8~圖 4.11 為碳管含量 0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%及 4.0wt%的 MWCNT/HDPE 之複合材料 SEM 圖(x1000)，圖 4.12~圖 4.15 為碳管含量 0.5wt%、1.0wt%、 2.0wt%及 4.0wt%的 MWCNT/PVC 之複合材料 SEM 圖(x1000)，從 SEM 圖中可以發現碳管含 量低的時候碳管分散程度還算不錯，沒有大量碳管纏繞聚結在一起，但還是能觀察到少量碳 管糾結的現象，然而隨著碳管含量增加，碳管聚集的現象就會增加，分散效果會漸漸變的較 為差些，其原因可能是因為高分子複合材料試片在製程上，無考慮到碳管含量與高分子粉末 於超音波震洗機中攪拌時間上的差異，本實驗無論碳管含量為 0.5wt%、1.0wt %、2.0wt%及 4.0wt%皆攪拌相同的時間，因此造成碳管含量 4.0wt%的分散性較其它差。由 SEM 圖中也可 看出碳管在不同高分子基材中分散的情形，可以明顯發現相同的碳管含量下在高密度聚乙烯 (HDPE)高分子中分散效果相較於聚氯乙烯(PVC)高分子較為優，且從圖 4.16、圖 4.17 中可明 顯看出高密度聚乙烯粉末與聚氯乙烯粉末燒結情況，高密度聚乙烯粉末之間在熔點的溫度 下，透過交互擴散達成顆粒交聯與緻密化，而聚氯乙烯粉末燒結後所呈現出來的是顆粒狀 (Mean Size: 50-60 m) 無法像高密度聚乙烯粉末那樣的密合，但從 SEM 圖中可明顯看出聚 氯乙烯燒結顆粒被奈米碳管包覆之情況，且奈米碳管於高分子顆粒外表形成均勻包覆現象,因此充分強化了基材耐磨效果而當顆粒燒結若存在空隙時，奈米碳管束還能夠像繩索一般將 高分子顆粒束缚在一起，進而提升其顆粒黏結強度，增強其機械性質，因此就本實驗結果來 看，兩種不同高分子基材添加多壁式奈米碳管後皆能得到補強效果，但就兩者之間的相互比 較，可以明顯看出奈米碳管混入高密度聚乙烯基材中強度提升方面較為明顯一些；此外本研 究有機/無機奈米複合材料之製成技術與原位聚合法相似，該法的優點是易於實現無機奈米材 料能以奈米尺寸、均勻的分散在高分子基材中，缺點是單體需藉由自由基進行聚合的反應， 要產生自由基，需藉助過氧化物在高溫、高壓之下產生自由基，再與單體進行連鎖反應產生 高分子聚合物，此過程困難度高，本實驗之複合材料製作方法能與原位聚合法得到相同的分 散效果，且無需進行單體聚合反應這一項過程，所以在高分子複合材料的製程上簡易許多。 表 4.1 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 複合材料之摩擦係數值 試片 碳管含量(wt%) MWCNT/HDPE MWCNT/PVC 0wt% 0.1713 0.2500 0.5wt% 0.1513 0.2468 1.0wt% 0.1098 0.2448 2.0wt% 0.1059 0.2439 4.0wt% 0.1004 0.2351 降低百分比 (0-4.0wt%) 41.39% 5.96% 圖 4.1 純高密度聚乙烯(HDPE)之摩擦曲線圖
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Time (minutes) F ri ct io n C o ef fi ci en t 圖 4.2 2.0wt% MWCNT/HDPE 複合材料之摩擦曲線圖 0.05 0.08 0.11 0.14 0.17 0.2 0.23 0.26 0.29 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 MWCNT content (wt%) F ri ct io n C o ef fi ci en t
MWCNT/HDPE composites MWCNT/PVC composites
圖 4.3 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 複合材料於不同奈米碳管含 量下之整體摩擦係數( Load：HDPE=22lb、PVC=5lb ) 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 10 20 30 Load (lb) F ri ct io n C o ef fi ci en t
0wt% MWCNT/HDPE composites 0.5wt% MWCNT/HDPE composites
圖 4.4 純高密度聚乙烯基材、MWCNT/HDPE 複合材料於不同負載 下之整體摩擦係數
0.175 0.2 0.225 0.25 0.275 0.3 0.325 2 5 8 Load (lb) F ri ct io n C o ef fi ci en t 0wt% MWCNT/PVC composites 0.5wt% MWCNT/PVC composites 圖 4.5 純聚氯乙烯基材、MWCNT/PVC 複合材料於不同負載下之整 體摩擦係數 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 MWCNT content (wt%) W ea r ra te (m g /m )
MWCNT/HDPE composites MWCNT/PVC composites
圖 4.6 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 複合材料於不同奈米碳管含 量下之磨耗率( Load：HDPE=22lb、PVC=5lb ) 55 60 65 70 75 80 85 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 MWCNT content (wt%) h ar d n es s (M P a)
MWCNT/HDPE composites MWCNT/PVC composites
圖 4.7 MWCNT/HDPE、MWCNT/PVC 複合材料於不同奈米碳管含 量下之硬度( Load：HDPE=22lb、PVC=5lb )
圖 4.8 0.5wt% MWCNT/HDPE 之複合材料
圖 4.9 1.0wt% MWCNT/HDPE 之複合材料
圖 4.11 4.0wt% MWCNT/HDPE 之複合材料
圖 4.12 0.5wt% MWCNT/PVC 之複合材料
圖 4.14 2.0wt% MWCNT/PVC 之複合材料
圖 4.15 4.0wt% MWCNT/PVC 之複合材料
圖 4.17 MWCNT/PVC 之複合材料燒結情形 五、計劃成果自評 本研究自製出 MWCNT/HDPE 及 MWCNT/PVC 之複合材料試片，透過磨耗實驗量測不同 碳管含量的摩擦係數與磨耗係數的關係，並結合數學模式和實驗，針對不同高分子基材添加 多壁式奈米碳管強化後，對其耐磨性質之影響，得到以下的結論： 1. 由磨耗實驗(Pin on disk)結果可知，多壁式奈米碳管確實能夠有效降低整體摩擦係數，提 升高分子基材本身的抗磨耗率。 2. 由塑膠硬度計量測，雖然 MWCNT/PVC 複合材料的硬度優於 MWCNT/HDPE 複合材料， 但經由磨耗實驗得知 MWCNT/HDPE 試片的磨耗率遠低於 MWCNT/PVC 試片，因此可知 硬度較高的並不表示抗磨耗佳，還是要由高分子基材本身的潤滑性、碳管含量及分散效果 來做決定。 3. 經由實驗得知，高密度聚乙烯(HDPE)比聚氯乙烯(PVC)更適合作為奈米碳管複合材料的高 分子基材，無論在燒結溫度時間上的控制、碳管在基材中分散情形及磨耗結果，都可看出 高密度聚乙烯高分子優於聚氯乙烯高分子。 4. 經由磨耗實驗得知，MWCNT/HDPE 試片所能承受的負載比 MWCNT/PVC 試片大，其最 大承受負載約相差 3~4 倍。 5. 從摩擦係數的值可知，黏滯摩擦係數遠大於犁耕摩擦係數，所以可知表面並沒有產生很大 的犁耕現象，絕大部分是受到剪應力影響，當中 MWCNT/PVC 試片所受到的犁耕現象相 較於 MWCNT/ HDPE 試片較為明顯些。 6. 本實驗利用高分子粉末直接攪合多壁式奈米碳管，相較於傳統多壁式奈米碳管複合材料之 製程，確實能夠讓製程簡化許多，且又能提升分散效果。 六、參考文獻
[1]ijimaS,“Helicalmicrotubesofgraphiticcarbon”,Nature. 354,56-58.1991
property characterization of multi-walled carbon nanotube/ high density polyethylene(MWNT/HDPE)compositefilms”Carbon 41 2779–2785,2003
[3] Yaobang Zou, Yongcheng Feng, Lu Wang, Xiaobo Liu *“Processing and properties of MWNT/HDPE composites”Carbon 42 271–277,2004
[4] Sheng-ming Zhou a,b, Xiao-bin Zhang a,*, Zhi-peng Ding b, Chun-yan Min b, Guo-liang Xu b, Wen-ming Zhu b “Fabrication and tribological properties of carbon nanotubes reinforced Al composites prepared by pressureless infiltration technique” Composites: Part A 38 301–306,2007
[5]H.A.McKellop,I.C.Clarke,K.L.Markolf,H.Amstutz,“WearcharacteristicsofUHMWPE :A method foraccurately measuring extremely low wearrates”,J.Biomed.Mater.Res.,Vol.12, pp.895–927, 1978.
[6] J. Lankford, C.R. Blanchard, C.M. Agrawal, “Wear mechanisms and particle generation in ultrahigh molecularweightpolyethylene”,Mater. Sci. & Applications Div., Southwest Res. Inst., San Antonio, TX, pp. 270-273, 1995.
[7]P.S.M.Barbour,M.H,Stone,J.Fisher,“A study ofthewearresistanceofthreetypeo clinically applied UHMWPE fortotalreplacementhip prostheses”,Biomaterials,vol.20,pp.2101-2106, 1999.
[8] J.R. Cooper, D. Dowson, J. Fisher, “Macroscopic and microscopic wear mechanisms in ultra-high molecularweightpolyethylene”,Wear,vol.162-164, pp.378-384, 1993.
[9]B.Derbyshire,J.Fisher,D.Dowson,C.S Hardaker,K.Brummitt,“Wear of UHMWPE sliding against untreates, titanium nitride-coated and ‘Hardcor’-treated stainless steel counterfaces”, Wear, vol.181-183, pp.258-262, 1995.
[10] S.R. Dong, J.P. Tu and X.B. Zhang, “An Investigation of the Sliding Wear Behavior of Cu-matrix CompositeReinforced by Carbon Nanotubes,”MaterialsScienceand Engineering A, Vol. 313,pp. 83–87, 2001.
[11]D.S.Lim,J.W.An and H.J.Lee,“EffectofCarbon NanotubeAddition on theTribological BehaviorofCarbon/Carbon Composites,”Wear,Vol.252,pp.512–517, 2002.
[12] C.H. Poa, S.R.P. Silva, P.C.P. Watts, W.K. Hsu, W.K. kroto, D.R.M. Waltom, Appl. Phys. Lett. 80 3189, 2002.
[13] D. Qian, E.C. Diskey, R. Andrews, T.Rantell, Appl. Phys. Lett. 76 2868, 2000.
[14] W.X. Chen, J.P. Tu, L.Y. Wang, H.Y. Gan, Z.D.Xu,X.B.Zhang,“Tribologicalapplication of carbon nanotubes in a metal-based compositecoating and composites”Carbon,p.215-222,2003. [15] L.Y. Wang a, J.P. Tu a,*, W.X. Chenb, Y.C. Wang c, X.K. Liu c, Charls Olk c,D.H. Chengd,
X.B.Zhang a“Frictionand wear behavior of electroless Ni-based CNT compositecoatings” Wear 254 1289–1293,2003
[16] Zhi Yang, Hui Xu, Meng-Ke Li, Yan-Li Shi, Yi Huang, Hu-Lin Li*“Preparation and properties of Ni/P/single-walled carbon nanoubes omposite coating by means of electrolessplating”Thin Solid Films 466 86–91,2004
[17] L. Joly-Pottuz,F.Dassenoy,B.Vsher,J.M.Martin,T.Mieno,“Ultralow friction and wear behaviour of Ni/Y-based single wall carbon nanotubes (SWNTs)” Tribology,
p.1013-1018,2004.
[18] Hui Cai*, Fengyuan Yan, Qunji Xue“Investigation of tribological properties of polyimide/carbon nanotube nanocomposites” Materials Science and Engineering A364 94–100,2004
[19] Yeong-Seok Zoo, Jeong-Wook An, Dong-Phil Lim, Dae-Soon Lim,“Effectofcarbon nanotube additionon tribologicalbehaviorofUHMWPE”Tribology Letters,Vol.16,No.4,May 2004. [20] Zhi Yang a, Bin Donga, Yi Huanga, Liang Liu b, Feng-Yuan Yan b, Hu-Lin Lia,“Enhanced
wear resistance and micro-hardness of polystyrenenanocomposites by carbon nanotubes” Materials Chemistry and Physics 94 109–113,2005
[21]D.S.Lim,D.H.You,H.J.Chio,S.H Lim,H.Jang,“EffectofCNT distribution on tribological behavior of alumina-CNT composites”Wear,p.539-544,2005.
[22] Z.H. Li, X.Q. Wang, M. Wang, F.F. Wang, H.L. Ge,“Preparation and tribologicalpropertiesof carbon nanotubes-Ni-P compositecoating”Triology international,10.001,2005.
[23] Qian-Ming Gong, Zhi Li, Zhengyi Zhang, Bin Wu, Xiangwen Zhou, Qi-Zhong Huang, Ji Liang, “Tribological properties of carbon nanotube-doped carbon/carbon composites” Tribology International, 09044, 2005.
[24] Liqiu Guo, Rui Wng, Huaming Xu, Ji Liang, “Wear-resistance comparison of carbon nanotubes and conventional silicon-probes for atomic force microscopy” Wear, p.1836-1839,2005.
[25] Chuan-sheng Chen, Xiao-hua Chen *, ZhiYang, Wen-hua Li, Long-shan Xu,Bin Yi“Effectof multi-walled carbon nanotubes as reinforced fibres on tribological behaviour of Ni–P electroless coatings”Diamond & Related Materials15 151–156,2006
[26] X.H. Chen,C.S.Chen,H.N.Xiao,H.B.Liu,L.P.Zhou,S.L.Li,G.Zhang,“Dry friction and wear characteristics of nickel/carbon nanotube electroless composite deposits” Tribology international 39 22-28,2006.
[27]L.C.Zhang *,I.Zarudi,K.Q.Xiao“Novelbehaviourof friction and wear of epoxy composites reinforced by carbon nanotubes”Wear261 806–811,2006
[28]J.F.Archard,“WearTheory and Mechanisms,In WearControlHandbook”,American Society of Mechanical Engineers, New York,pp.35-80,1980.
[29] K. M. Marshek,H. H. Chen, “Discretization Pressure-Wear Theory for Bodies in Sliding Contact”,J.Tribol,Vol.111,PP.95-100,1989.
[30]H.Tian,N.Saka,N.P.Suh,“Boundary lubrication studieson undulated titanium surfaces”, STLE Tribology Trans,Volume.32, Issue 3, pp.289-296, 1989.
[31] X. Qiu, M. E. Plesha, “A Theory for Dry Wear Based on Energy”, J.Tribol, Vol.113, PP.442-451,1991.
[32] 許志祥，“圓蓋-球型接觸結構材料磨耗之有限元素模擬”，中興大學機械工程研究所碩士 論文，1999。
[33]S.H. Teoh, W.H. Chan, and R. Thampuran, ”An elasto-plastic finite element model for polyethylenewearin totalhip arthroplasty.”J.Biomechanics.35:323-330, 2002.
technique”,Intermetallics,vol.12,pp.741-748, 2004.
[35] Meenu Srivastava *, V.K. William Grips, K.S.Rajam “Electrochemical deposition and tribological behaviour of Ni andNi–Co metal matrix composites with SiC nano-particles”, Applied Surface Science 253 3814–3824,2007
[36]D.F.Moore,“TheFriction and Lubrication ofElastomer,Pergamon, Oxford,UK,1972. [37] D. F. Moore、楊春欽“磨潤學原理與應用”科技圖書股份有限公司，1986。
