摘要
Ti3C2,作為一種新興潛在的用于滑動摩擦的固體潤滑劑,已經(jīng)受到重視。經(jīng)過Ti3C2包覆的材料的磨損率和摩擦系數(shù)分別比未經(jīng)過Ti3C2修飾的材料低10倍和4倍左右。減阻和抗磨效應得益于Ti3C2的阻礙效應,可以阻止兩個金屬滑動面和在兩個接觸表面之間的富含碳的潤滑轉(zhuǎn)移膜的直接接觸,這種阻止作用是由于Ti3C2在滑動摩擦過程中的摩擦誘導效應的石墨化導致的。以上效應抑制了摩擦和吸附的形成,使得摩擦磨損得以減少。
簡介
減少由摩擦磨損帶來的材料損耗,對于在滑動條件下的機械組件的可靠性來說仍然是巨大的挑戰(zhàn)。對新的、潤滑性能優(yōu)良的、便于加工的、厚度可控的固體潤滑材料的需求和已經(jīng)吸引了研究人員的注意。氧化石墨烯(GO),和石墨烯結(jié)構(gòu)性能相近,已經(jīng)被認為是具有保護性的、優(yōu)良的潤滑劑,并可用在精密微電子系統(tǒng)/納米電磁系統(tǒng)中和電子組件中,以上器件之前被傳統(tǒng)的液體潤滑劑修飾時性能不足。作為一種新興的二維相變的碳氮金屬材料,通過以三元碳氮在氫氟酸或者包含氟化鹽的鹽酸中為前導劑進行剝層制成,Mxenes材料憑借單層結(jié)構(gòu),優(yōu)良的物化性能已經(jīng)吸引了廣泛注意。由于其明顯的優(yōu)良性能,比如低剪切模量,高強度,優(yōu)良的電導性能和自潤滑表現(xiàn),Ti3C2及其化合物被認為可以在油性或者高分子材料中的摩擦應用上作為增強添加劑使用。Zhang等人,發(fā)現(xiàn)Ti3C2有效地提高了UHMWPE(超高分子量聚乙烯)的結(jié)晶化率、微觀硬度、力學和摩擦性能等。Liu等人證實了在八烯烴油性中剝落的Ti3C2添加劑會促進摩擦性能的增強。盡管Ti3C2在潤滑添加劑領(lǐng)域表現(xiàn)出抗摩擦抗磨損的巨大潛力,但是Ti3C2本身作為固體潤滑劑的應用和磨損機理尚未有報道。
在這篇文章中,Ti3C2固體潤滑劑在銅基上制備,通過噴涂法。預制備樣品的潤滑性能和摩擦機理得以系統(tǒng)地闡述。
在制備Ti3C2二維片狀物的過程中,使用了Forsman公司生產(chǎn)的Ti3AlC2粉末(200 mesh,99.8%)。
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