二元碳化物（如碳化硅、碳化鎢和碳化鈦）和三元碳化物（如鈦硅碳）是摩擦學領域十分重要的材料，然而它們在干滑動條件下都不具備自潤滑特性，從而限制了其應用。
    中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研發(fā)中心研究人員通過在碳化硅和鈦硅碳表面制備自潤滑碳化物衍生碳(CDC)涂層，從而使這些碳化物在無潤滑的滑動條件下亦具有自潤滑性。
    研究人員通過在1000℃下氯化5小時，分別在碳化硅和鈦硅碳表面制備了具有不同的微結(jié)構的CDC涂層，考察了室溫下無潤滑條件下兩個CDC涂層分別與氮化硅對磨時的摩擦磨損，并對兩個CDC涂層的摩擦學性能進行了對比。
     結(jié)果表明，兩個CDC涂層與氮化硅球?qū)δ�時均呈現(xiàn)自潤滑。氮化硅球的磨損極低，不能用稱重法和磨斑法測量。就摩擦系數(shù)、磨損性和磨損轉(zhuǎn)變的臨界載荷而言，碳化硅表面的CDC涂層比鈦硅碳表面的CDC涂層性能更優(yōu)異。碳化硅表面的CDC涂層由納米晶和等軸晶粒的非晶碳構成，摩擦學性能優(yōu)異，其摩擦系數(shù)僅為0.08，大約是鈦硅碳表面CDC涂層的40%。鈦硅碳表面的CDC涂層由片狀微晶石墨構成，在摩擦界面易發(fā)生塑性流動，涂層的磨損較高。
    該研究得到了國家自然科學基金的支持，并在第18屆材料磨損大會上交流。研究結(jié)果發(fā)表在近期出版的Wear（271 (2011) 1974– 1979）上。

相關新聞