[发明专利]一种摩擦界面原位形成石墨烯和洋葱实现超滑的方法

摘要

本发明涉及一种摩擦界面原位形成石墨烯和洋葱实现超滑的方法，该方法将类富勒烯碳和类石墨碳纳米结构薄膜沉积在金属、陶瓷和聚合物等材质表面，组成摩擦副，在摩擦界面形成石墨烯和洋葱；其原因在于摩擦界面上形成的石墨烯和洋葱能通过球面接触或者非公度面面接触有效降低摩擦副接触面积或减少摩擦界面作用力，从而显著降低摩擦系数和磨损率，以达到提高服役寿命、灵敏度和可靠性；其目的在于解决现有的高端装备、航空航天部件等服役寿命、灵敏度和可靠性不能满足10‑15年的要求。

主权项

1.一种摩擦界面原位形成石墨烯和洋葱实现超滑的方法，其特征在于将类富勒烯碳和类石墨碳纳米结构薄膜配对组成摩擦副，在摩擦界面形成石墨烯和洋葱；类富勒烯碳纳米结构由甲烷或乙炔经等离子体化学气相沉积技术获得；通入纯度大于99.99%的CH₄或C₂H₂气体，调整脉冲偏压至800‑1200 V，导通比0.5‑0.7，频率30‑80 KHz，甲烷气体气压保持在14‑18 Pa，甲烷与氢气的气压比为1:1‑1:3，制备类富勒烯碳薄膜；薄膜硬度18‑32GPa，厚度1‑5微米，表面光洁度0.1‑0.5nm；类石墨碳纳米结构由甲烷或乙炔经等离子体化学气相沉积技术获得；采用辅助电源加热使基底温度控制在150‑350℃，通入纯度大于99.99%的CH₄或C₂H₂气体，调整脉冲偏压至800‑1000 V，导通比0.5‑0.8，频率30‑50 KHz，甲烷气体气压保持在15‑18 Pa，甲烷与氢气的气压比为1:0‑1:1，制备类石墨碳薄膜；测试结果薄膜硬度7‑14GPa，厚度1‑5微米，表面光洁度0.05‑0.5nm。