January 09, 2024
La recherche révèle le mécanisme de réaction concurrentiel de la croissance adaptative in situ du revêtement de graphène à la surface des substrats en alliage dur
La recherche révèle le mécanisme de réaction concurrentiel de la croissance adaptative in situ du revêtement de graphène à la surface des substrats en alliage dur. Date: 9 janvier 2024. Source: Institut des nouveaux documents, Guangdong Academy of Sciences. La friction et l'usure sont des facteurs clés provoquant une perte d'énergie et une défaillance des pièces mobiles critiques dans l'équipement d'ingénierie. De nouvelles revêtements de lubrification solides et techniques de dépôt fournissent des moyens efficaces d'améliorer la qualité et la durée de vie des équipements d'ingénierie. Les excellentes propriétés mécaniques du graphène en font un candidat prometteur pour réduire l'usure dans le domaine de la lubrification solide. Cependant, la réalisation de la croissance continue du graphène dans les applications industrielles présente toujours des défis.
Récemment, une équipe de recherche composée de l'Université de technologie de la Chine du Sud, de l'Institut des nouveaux matériaux, de la Guangdong Academy of Sciences et de l'Université de la ville de Hong Kong, a utilisé une solution solide à haute température et des stratégies de régulation de réaction catalytique compétitive pour réaliser une croissance adaptative in situ de Revêtements de graphène de haute qualité sur des substrats en alliage dur (WC-CO), améliorant considérablement les performances de lubrification des alliages durs. En outre, l'équipe de recherche a révélé par la simulation ab initio l'effet d'inhibition compétitive des atomes de CO, qui rivalisent avec les atomes de Ni sous une forme sans liaison et obtiennent des électrons à partir de C, affaiblissant la liaison Ni-C et réduisant la perte d'énergie, favorisant ainsi l'adaptatif croissance du graphène. Cet effet de liaison faible causé par la réaction concurrentielle réduit la barrière énergétique coulissante et les travaux de séparation interfaciale à la surface du revêtement de graphène, réduisant ainsi la friction de surface.
En adoptant cette stratégie de réaction concurrentielle, il devrait étendre l'application de substrats en alliage dur à divers matériaux industriels composés de métaux avec des caractéristiques de réaction catalytique compétitives, afin d'obtenir des applications d'ingénierie de revêtements de graphène pour réduire le frottement. Cette réalisation de la recherche a été publiée dans l'International Carbon Materials Journal Carbon (Q1, Top Journal, IF = 10.9). L'Institute of New Materials, Guangdong Academy of Sciences, est la deuxième affiliation, et le professeur Lin Songsheng est un auteur de co-correspondant. Ce travail de recherche a été soutenu par la National Natural Science Foundation et le développement spécial de la Guangdong Academy of Sciences.
Lien d'article original: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118561
