一种超滑碳薄膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119571251A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411804317.0

    申请日:2024-12-09

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种超滑碳薄膜及其制备方法和应用,所述超滑碳薄膜包括依次在基底上设置的Cr打底层、CrC过渡层和工作层;其中,所述工作层为金属掺杂的GLC薄膜;所述工作层中,掺杂的金属选自具有d电子轨道未填满特性的金属元素,任选地,为Ag、Cu、Ni、Co、Au等中的任意一种。本申请利用闭合场非平衡磁控溅射技术制备的超滑碳薄膜在多种基底材料上表现出良好的结合力,室温条件下工作层中掺杂的金属银纳米颗粒可均匀分布,且具有优异的摩擦学性能,不同金属含量的超滑碳薄膜均能在氮气氛围中实现宏观尺度的超滑,摩擦系数低至0.006。

    具有环境适应性的超滑复合材料及其制备方法、应用

    公开(公告)号:CN117946782A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410093763.9

    申请日:2024-01-23

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请公开了具有环境适应性的超滑复合材料及其制备方法、应用,超滑复合材料包括:碳薄膜层,所述碳薄膜层的含氢量为10at.%H~15at.%H;润滑层,所述润滑层位于所述碳薄膜层的至少一侧表面,所述润滑层包括层状材料和纳米材料,其中,所述层状材料包括金属硒化物、金属碲化物、石墨相氮化碳中的至少一种;所述纳米材料的粒径为5nm~10nm。由此,该超滑复合材料具有优异的润滑性能,在惰性环境、氧气环境和潮湿空气环境下均可以实现千分位下的超滑,具有良好的环境适应性及鲁棒性。

    一种在超滑系统中原位实现油基液体超滑方法

    公开(公告)号:CN119120089A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411231599.X

    申请日:2024-09-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种在超滑系统中原位实现油基液体超滑方法。所述超滑系统以氮化硅、二氧化硅、氧化锆或钨钢中的任意一种与碳基薄膜作为摩擦副,以油基液体作为润滑剂,并在所述摩擦副表面预先滴加或涂覆预磨合润滑液。所述预磨合润滑液,按重量百分比,由以下组分组成:摩擦改进剂:0.01%‑15.0%,及余量多元脂肪醇。所述原位实现油基液体超滑方法包括:1)将预磨合润滑液滴加至摩擦副的表面并磨合;2)清理所述摩擦副的表面后,将油基液体滴加至步骤1)得到的所述摩擦副的表面,即可原位实现油基液体超滑。本申请所述方法已实现多种油基液体在碳基薄膜表面的鲁棒性超滑。

    特殊工况下的新型超滑复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113943594A

    公开(公告)日:2022-01-18

    申请号:CN202111196646.8

    申请日:2021-10-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请公开了一种适用于特殊工况下的新型超滑复合材料及其制备方法,其中包括特殊结构碳薄膜、高温润滑材料以及零维纳米材料,所述高温润滑材料和零维纳米材料位于特殊结构碳薄膜的表面。在真空或惰性环境下的超滑复合材料的制备方法,包括了将高温润滑材料与零维纳米材料混合均匀后在溶剂中分散,并将得到的液体滴加在特殊结构碳薄膜的表面,待溶剂挥发完全,即得超滑复合材料。本申请制备的新型超滑复合材料具有优异的润滑性能,经过惰性环境下的摩擦磨损测试后发现,突破千分位而实现万分位下的超滑,摩擦系数低至0.0004,并能稳定在0.0009,具有良好的鲁棒性,能够满足特殊工况下对润滑性有极高需求的材料或零部件的润滑需求。

    特殊工况下的新型超滑复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113943594B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202111196646.8

    申请日:2021-10-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请公开了一种适用于特殊工况下的新型超滑复合材料及其制备方法,其中包括特殊结构碳薄膜、高温润滑材料以及零维纳米材料,所述高温润滑材料和零维纳米材料位于特殊结构碳薄膜的表面。在真空或惰性环境下的超滑复合材料的制备方法,包括了将高温润滑材料与零维纳米材料混合均匀后在溶剂中分散,并将得到的液体滴加在特殊结构碳薄膜的表面,待溶剂挥发完全,即得超滑复合材料。本申请制备的新型超滑复合材料具有优异的润滑性能,经过惰性环境下的摩擦磨损测试后发现,突破千分位而实现万分位下的超滑,摩擦系数低至0.0004,并能稳定在0.0009,具有良好的鲁棒性,能够满足特殊工况下对润滑性有极高需求的材料或零部件的润滑需求。

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