MPa下石墨烯失效：界面机械化学反应引发台阶边缘的纳米磨损

来源：原创更新时间：2024-03-12 22:02:33 编辑：管理员浏览：98

大尺度石墨烯涂层的低耐磨性与石墨烯层本身的超高机械强度和化学惰性不匹配；然而，在低机械应力下造成这一问题的磨损机制仍不清楚。在这里，本工作证明石墨烯单层在其原子台阶边缘的磨损敏感性是由摩擦界面的机械化学控制的。由化学活性SiO 2微球激活的机械化学反应导致原子磨损，而不是化学惰性金刚石工具造成的表面断裂和折叠等机械损伤。相应地，石墨烯边缘磨损的阈值接触应力降低了30多倍至MPa水平，并且机械化学磨损可以用机械辅助的阿伦尼乌斯型动力学模型很好地描述，即去除率对接触应力的指数依赖性。这些发现提供了一种通过减少摩擦界面处的机械化学相互作用来提高石墨烯基材料的抗磨损性的策略。