研究目的
研究非晶态二硫化钼(MoSx)薄膜涂层在低温(?100 °C)氧化环境中滑动摩擦时的摩擦学性能。
研究成果
MoS3涂层在恶劣滑动摩擦条件下表现出最佳的减摩性能,具有最低的摩擦系数(0.08)和对偶件最小的磨损量。MoS2涂层展现出最优的耐磨性,但摩擦系数较高(0.16)且对偶件磨损更为显著。MoS4涂层的摩擦学性能较差。该研究强调了非晶态MoSx薄膜中局部原子堆积方式对其摩擦学性能的重要影响。
研究不足
该研究仅限于评估低温和氧化环境下的摩擦学性能。MoS4涂层在电子束辐照下的结构稳定性被指出是一个限制因素。
1:实验设计与方法选择:
通过在不同H2S气压下对Mo靶材进行激光烧蚀,采用反应脉冲激光沉积法(RPLD)制备出不同硫含量(x~2、3和4)的MoSx薄膜涂层。
2:3和4)的MoSx薄膜涂层。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:选用抛光处理95Cr18不锈钢圆盘作为涂层基底。
3:实验设备与材料清单:
Nd/YAG激光器、朗缪尔等离子体探针、扫描电镜/能谱仪(Tescan LYRA 3)、卢瑟福背散射(RBS)、X射线衍射仪(Ultima IV,理学)、X射线光电子能谱仪(Theta Probe赛默飞世尔)、魔角旋转核磁共振(MRS)、透射电镜(JEM-2100,日本电子)、安东帕TRB3摩擦磨损试验机。
4:3)、卢瑟福背散射(RBS)、X射线衍射仪(Ultima IV,理学)、X射线光电子能谱仪(Theta Probe赛默飞世尔)、魔角旋转核磁共振(MRS)、透射电镜(JEM-2100,日本电子)、安东帕TRB3摩擦磨损试验机。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:涂层在室温下通过8、16和29 Pa的H2S气压沉积制备,摩擦测试在-100°C空气-氩气混合气氛中进行。
5:16和29 Pa的H2S气压沉积制备,摩擦测试在-100°C空气-氩气混合气氛中进行。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:利用SEM、EDS、RBS、XRD、XPS、MRS和TEM分析涂层结构与化学状态,基于摩擦系数和耐磨性评估摩擦学性能。
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XPS
Theta Probe
Thermo Fisher Scientific
Chemical states study
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TEM
JEM-2100
JEOL
Structure study at the nanoscale level
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Tribometer
TRB3
Anton Paar
Tribo-testing
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XRD
Ultima IV
Rigaku
Crystal structure examination
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Nd/YAG laser
Laser ablation of the Mo target
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SEM/EDS
Tescan LYRA 3
Tescan
Surface morphologies and chemical compositions study
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