183 / 2021-04-05 19:54:37

类洋葱碳薄膜微结构调控及耐磨性构筑机制研究

碳基薄膜,热处理,减摩耐磨涂层,润滑界面,结构解析

       在高应力的作用下，石墨/多层石墨烯等层状材料耐磨性不佳，严重影响碳基涂层的使用寿命，同时在摩擦接触面产生大量磨屑，降低了机械系统的稳定性。本项目以一种由多层碳组成的sp²相微球状材料——类洋葱碳（Onion-like Carbon, OLC）为基础，通过热处理技术，改善了碳基材料的结构特性，使其耐磨性显著提升。基于热激发对薄膜微观结构和摩擦学性能的影响，重点对OLC薄膜摩擦界面的转移膜进行原位结构解析，探索碳基薄膜在摩擦过程中的结构演化，揭示润滑状态下超低摩擦和超长耐磨产生机理。进一步阐明热激发和摩擦诱导对局部原子重新排列或改变表层结构的动力学原理。

       本项目设计具备超低摩擦系数和超长耐磨的碳基薄膜固体润滑材料，为今后研发在苛刻条件下具备低摩擦系数和高耐磨性的无油润滑材料提供完善的理论基础和足够的技术支持。