Synergistic lubrication enhancement by load-driven edge self-passivation and structural heterogeneity in graphene/MoS₂ coatings

材料科学 润滑 范德瓦尔斯力 涂层 复合材料 石墨烯 摩擦学 悬空债券 异质结 分子动力学 溅射沉积 表面能 纳米技术 GSM演进的增强数据速率 惰性 剪切(地质) 化学键 溅射 润滑性 化学物理 机制(生物学) 变形(气象学) 化学气相沉积 结构材料 放松(心理学) 基质(水族馆) 打滑(空气动力学)
作者
Shuyu Fan,Shu Xiao,Hu Zhang,Jing Wu,Songsheng Lin,Chao Yang,Fenghua Su,Paul K. Chu,Bengkang Tay
出处
期刊:Friction [Springer Nature]
被引量:1
标识
DOI:10.26599/frict.2026.9441235
摘要

Graphene/MoS2 heterostructure coatings are promising solid lubricants due to their intrinsic lattice mismatch and weak van der Waals forces between chemically inert atomic layers. However, macroscale lubrication enhancement remains limited due to the competitive effect between in-plane edge interactions and incommensurability. Herein, graphene/MoS2 heterostructure coatings with controlled heterogeneity are fabricated in situ by magnetron sputtering method. The graphene/MoS₂ heterostructure coating outperform its individual components in friction properties due to the synergistic integration of the chemical stability of graphene and the load-bearing capacity of MoS₂. Experiments and molecular dynamics simulations reveal that increased structural heterogeneity intensifies interfacial edge interactions, initially promoting structural disorder and frictional energy dissipation. Additionally, a load-driven self-passivation mechanism is uncovered to saturate dangling bonds and repair structural defects, consequently forming a robust passivated interface that facilitates smooth and well-ordered shear sliding. As a result of the synergistic interplay between load-driven edge self-passivation and structural heterogeneity, the highly heterogeneous graphene/MoS2 coating exhibits a 3-fold friction reduction and 12-fold wear reduction under high-load compared to low-load conditions. The results reveal a novel synergistic lubrication mechanism enabled by structural heterogeneity and load-driven interfacial engineering and offer insights into how to transform conventionally undesirable structural disorder into significant lubrication enhancements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Notorious发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
sunenhao完成签到,获得积分10
3秒前
能干冰蝶发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
小彭完成签到,获得积分20
5秒前
Fiona发布了新的文献求助10
5秒前
维度幻想家完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Foch发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
alpv完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Ringla完成签到,获得积分20
7秒前
合适的寄灵完成签到,获得积分10
8秒前
JamesPei应助opq2001采纳,获得10
8秒前
Notorious完成签到,获得积分0
9秒前
balance完成签到 ,获得积分10
9秒前
王树树树完成签到,获得积分20
10秒前
罗显发发布了新的文献求助10
10秒前
JamesPei应助薄饼哥丶采纳,获得10
11秒前
6wt发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
13秒前
binli完成签到,获得积分10
15秒前
林晴完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
wang发布了新的文献求助10
17秒前
15发布了新的文献求助10
18秒前
AAA卫生院保洁杨姐完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
葵花完成签到,获得积分10
19秒前
rylinn完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
大虫发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
smile完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7674514
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9240900
关于积分的说明 19909630
捐赠科研通 7244628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285946
关于科研通互助平台的介绍 2443955
邀请新用户注册赠送积分活动 2288336