Исследования показывают механизм конкурентной реакции адаптивного роста графенового покрытия на поверхности подложки жесткого сплава

Исследования выявляют конкурентный механизм реакции адаптивного роста графенового покрытия на поверхности субстратов жесткого сплава. Дата: 9 января 2024 года. Источник: Институт новых материалов, Гуандонская академия наук. Трение и износ являются ключевыми факторами, вызывающими потерю энергии и отказ критических движущихся частей в техническом оборудовании. Новые смазочные покрытия и методы осаждения обеспечивают эффективные способы улучшения качества и срока службы инженерного оборудования. Превосходные механические свойства Graphene делают его перспективным кандидатом для снижения износа в области твердой смазки. Тем не менее, достижение непрерывного роста графена на месте в промышленных приложениях по-прежнему представляет проблемы.

Недавно исследовательская группа, состоящая из Университета Южно-Китайского технологического университета, Институт новых материалов, Академия наук Гуандунга и Городского университета Гонконга, использовал высокотемпературное твердое решение и стратегии регулирования конкурентных каталитических реакций для достижения адаптивного роста на месте на месте. Высококачественные графеновые покрытия на подложках с жестким сплавом (WC-CO), значительно улучшая производительность смазки твердых сплавов. Кроме того, исследовательская группа раскрыла с помощью моделирования AB initio эффект конкурентного ингибирования атомов CO, которые конкурируют с атомами Ni в не связанной форме и получают электроны из C, ослабляя связь Ni-C и снижая потерю энергии, тем самым способствуя адаптивному Рост графена. Этот слабый эффект связывания, вызванный конкурентной реакцией, уменьшает скользящий энергетический барьер и межфазное разделение на поверхности графенового покрытия, тем самым уменьшая поверхностное трение.

Приняв эту стратегию конкурентной реакции, ожидается, что она расширит применение субстратов с твердыми сплавами на различные промышленные материалы, состоящие из металлов с конкурентными характеристиками каталитической реакции, для достижения инженерного применения графеновых покрытий для уменьшения трения. Это исследование было опубликовано в Международном журнале углеродных материалов Carbon (Q1, Top Journal, if = 10,9). Институт новых материалов, Академия наук Гуандун, является второй принадлежностью, а профессор Лин Сонсхенг-совместный автор. Эта исследовательская работа была поддержана Национальным фондом естественных наук и Специальным фондом развития Академии наук Гуандун.

Оригинальная статья Ссылка: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118561