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随着自组装膜（SAMs）在解决微机电系统（MEMS）和纳机电系统（NEMS）微观摩擦磨损方面所展现出的明显优势，自组装膜技术已经成为近年来最活跃的前沿领域之一。其中有机硅烷分子在单晶硅片上形成的硅烷类自组装膜成为最有发展前景的表面改性材料，本文对硅烷混合自组装膜的制备工艺及摩擦学性能进行了研究。针对硅烷自组装单分子膜在结构与结合强度上的不足，本文在制备单层硅烷自组装膜的基础上，通过分步法I、分步法II和共吸附法三种不同方法制备出3-氨基丙基-三乙氧基硅烷（APS）-十二烷基三甲氧基硅烷（WD-10）混合自组装膜，并利用X射线光电子能谱仪（XPS）与原子力显微镜（AFM）表征了所制备的三种混合薄膜的组装过程，通过分析对比其组装效果，得出共吸附法对于制备混合薄膜具有更大的优势。通过热力学计算得出，在不借助外力条件下混合薄膜可以与羟基化单晶硅片发生化学反应。利用积分变换和麦克斯韦关系式推导出混合自组装膜的表面张力和表面能表达式，进一步证明该反应的自发性。通过分析APS分子和WD-10分子在混合吸附过程中的的空间位阻现象，得出WD-10分子能够插入到APS分子中，从而形成理想的APS-WD-10硅烷混合自组装膜。利用分子动力学模拟软件Materials Studio在COMPASS力场条件下构建了APS-WD-10混合自组装膜的模拟体系，模拟了混合薄膜的组装过程，研究了组装过程中系统的能量及结构变化，验证了该反应的自发性。利用微摩擦磨损试验机（UMT）实验研究了混合自组装膜的宏观摩擦磨损性能，讨论了混合薄膜的摩擦系数与载荷和滑动速度的关系，实验结果表明混合薄膜具有较小的摩擦系数、较长的破膜时间等优异的抗摩擦磨损性能。利用AFM中的接触模式实验研究了混合薄膜的微观摩擦磨损性能，讨论了在微观条件下混合薄膜的表面粘附力与摩擦力与施加载荷和扫描速度的关系，实验结果表明混合薄膜的粘附力随载荷和扫描速度的增大而增大，但增大幅度明显小于两种单分子膜。