图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

特邀报告二维材料宏观超滑行为与调控

编号：197 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-26 20:24:03 浏览：85次收藏取消收藏

2024-05-12 11:10

20min

[D] 论坛3：物理气相沉积和化学气相沉积薄膜技术 [D-1] 论坛3上午

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摘要

机械设备消耗的能源中，摩擦消耗30%的一次性能源，而设备的损坏80%是由润滑失效引起。因此，使用高效的润滑剂是减少机械设备摩擦磨损故障的主要途径之一。以含氢类金刚石碳薄膜（a-C:H）为主的无序界面超滑，源于优化薄膜沉积工艺获得的界面钝化作用，但受氢组分（H>40at.%）和环境影响较大。本文提出了一种通过石墨烯边缘氧（GEO）掺入实现2D异质纳米粉体到异质结转化的简单方法。GEO有效削弱了2D纳米粉体的面外边缘-边缘和面内平面-边缘作用，导致研磨球上纳米尺度同质结和异质结共存结构的形成。当在类金刚石碳薄膜表面滑动时，通过控制球支撑结构中无数纳米尺度摩擦结之间异质结-同质结转化来实现宏观尺度结构超滑（摩擦系数为0.005）。原子模拟揭示GEO促成2D异质纳米粉体到异质结的转化，并证明了异质结到同质结转化的超滑机制。研究结果对于发展适用于空间环境的固体润滑薄膜材料与技术具有重要意义。