A pesquisa revela o mecanismo de reação competitivo do crescimento adaptativo in situ do revestimento de grafeno na superfície dos substratos de liga dura

A pesquisa revela o mecanismo de reação competitivo do crescimento adaptativo in situ do revestimento de grafeno na superfície dos substratos de liga dura. Data: 9 de janeiro de 2024. Fonte: Instituto de Novos Materiais, Academia de Ciências de Guangdong. O atrito e o desgaste são fatores -chave que causam perda de energia e falha de peças móveis críticas em equipamentos de engenharia. Novos revestimentos de lubrificação sólida e técnicas de deposição fornecem maneiras eficazes de melhorar a qualidade e a vida útil dos equipamentos de engenharia. As excelentes propriedades mecânicas do grafeno o tornam um candidato promissor para reduzir o desgaste no campo da lubrificação sólida. No entanto, alcançar o crescimento contínuo do grafeno in situ em aplicações industriais ainda apresenta desafios.

Recentemente, uma equipe de pesquisa composta pela Universidade de Tecnologia da China Meridional, Instituto de Novos Materiais, Academia de Ciências de Guangdong e Universidade da Cidade de Hong Kong, usaram solução sólida de alta temperatura e estratégias de regulamentação de reação catalítica competitiva para alcançar um crescimento adaptativo in situ de Revestimentos de grafeno de alta qualidade em substratos de liga dura (WC-Co), melhorando bastante o desempenho da lubrificação de ligas duras. Além disso, a equipe de pesquisa revelou através da simulação de ab initio o efeito de inibição competitiva dos átomos de CO, que competem com os átomos de Ni em uma forma sem ligação e obtêm elétrons de C, enfraquecendo a ligação Ni-C e reduzindo a perda de energia, promovendo o adaptativo crescimento de grafeno. Esse fraco efeito de ligação causado pela reação competitiva reduz a barreira de energia deslizante e o trabalho de separação interfacial na superfície do revestimento de grafeno, reduzindo assim o atrito da superfície.

Ao adotar essa estratégia de reação competitiva, espera -se que estenda a aplicação de substratos de liga dura a vários materiais industriais compostos de metais com características competitivas da reação catalítica, a fim de obter aplicações de engenharia de revestimentos de grafeno para reduzir o atrito. Este desempenho de pesquisa foi publicado no International Carbon Materials Journal Carbon (Q1, Top Journal, If = 10,9). O Instituto de Novos Materiais, a Academia de Ciências de Guangdong, é a segunda afiliação, e o professor Lin Songsheng é um autor-correspondente. Este trabalho de pesquisa foi apoiado pela National Natural Science Foundation e pelo Fundo Especial de Desenvolvimento da Academia de Ciências de Guangdong.

Link do artigo original: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118561