158 / 2021-06-01 10:20:33

基于氧化石墨烯为润滑添加剂与掺硅类金刚石薄固体薄膜的宏观超润滑性能探究

碳基材料包括类金刚石（DLC）和氧化石墨烯已被证实为良好的固体和液体润滑材料，这是由于其特殊的夹层结构和超低的层间剪切力。因此，在这项工作中，我们实现利用掺硅的DLC和氧化石墨烯两者的固液协同耦合作用机制实现超低摩擦系数（COF=0.002）和较低的磨损。实现超低磨损的原因在于氮化硅表面和掺硅的DLC表面发生摩擦学反应，使得氮化硅和掺硅DLC表面形成二氧化硅胶体层。同时，氧化石墨烯纳米片在摩擦表面的物理吸附使剪切面变为剪切面从氮化硅与掺硅的DLC界面向氧化石墨烯和氧化石墨烯界面的转移，从而进一步降低剪切强度。掺硅DLC固体薄膜和氧化石墨烯作为润滑添加剂的协同润滑效应建立了宏观尺度下的超滑设计原理。