为什么类金刚石碳在纳米尺度上的超润滑性很少见？
来源：原创 更新时间：2024-04-06 01:14:56 编辑：管理员 浏览：19
氢化类金刚石碳（HDLC）因其超润滑性而成为一种很有前景的固体润滑剂，有利于各种工业应用。虽然 HDLC 在惰性或还原环境条件下的宏观测试中表现出显着的摩擦减少，但在纳米尺度上很少观察到超低摩擦。本研究调查了 HDLC 超润滑性对接触尺度的这种相当特殊的依赖性。为了获得超润滑性，HDLC 需要 i) 去除约 2 nm 厚的空气氧化表面层，以及 ii) 剪切诱导的无定形碳向高度石墨化和氢化结构的转变。纳米级磨损深度超过了空气氧化层的典型厚度，排除了空气氧化层去除不完全的可能性。转移膜的拉曼分析表明，在剪切应力低于或相当于纳米级测试中的剪切应力时，很容易发生剪切诱导石墨化。因此，预计纳米级测试中也会发生同样的情况。然而，在纳米级摩擦测试后的异位分析中没有检测到石墨转移膜，这表明由于转移膜在小接触区域内的不稳定性，石墨转移膜被推出纳米级接触区域。综合所有这些观察结果，本研究得出结论，高度石墨转移膜的保留对于实现 HDLC 超润滑性至关重要。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202400513