研究亮点：本研究成功解决了在惰性气体和活性气氛中，H-DLC薄膜难以实现超低摩擦的问题，通过引入石墨烯氧化物（GO）和二硫化钼（MoS2）片，制备了GO/MoS2/H-DLC三元复合材料，实现了在多种气氛下的近无摩擦状态。

研究背景：

1、氢化金刚石样碳（H-DLC）薄膜因其出色的超润滑性能，在机械系统中减少摩擦和节省能量消耗方面显示出巨大潜力。然而，H-DLC薄膜在含氧和潮湿空气中的超低摩擦状态难以维持，限制了其在工程领域的广泛应用。

2、为了在各种气氛中实现近无摩擦状态，本研究采用GO和MoS2与H-DLC薄膜复合，制备了GO/MoS2/H-DLC三元复合材料，并通过系统的摩擦学性能测试，验证了其在不同气氛下的超润滑性能。

研究思路：

本研究首先通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术在硅片上制备了H-DLC薄膜，然后通过将GO和MoS2片分散在乙醇中，形成均匀分散的混合物，滴涂在H-DLC薄膜上，制备了GO/MoS2/H-DLC三元复合材料。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能量色散光谱（EDS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对材料的结构和组成进行了表征。进一步，通过摩擦学测试，研究了复合材料在不同气氛下与不同对偶材料接触时的摩擦性能。

主要结论：

1、GO/MoS2/H-DLC三元复合材料在惰性气体中成功实现了近无摩擦状态，并且在活性气氛中也表现出超低摩擦。这主要归功于在滑动界面形成了稳定的转移膜，有效降低了摩擦系数。

2、通过摩擦界面的结构分析，证实了在H-DLC薄膜和GO/MoS2转移膜之间发生的滑动，并且这种转移膜的形成有效防止了H-DLC薄膜的磨损。

3、通过分子模拟计算，进一步验证了GO在促进MoS2在对偶材料表面形成稳定转移膜中的关键作用，为在多种气氛下实现超低摩擦提供了理论支持。

文章信息：

1、Guomin Yu, Wenjing Chen, Han Wang, Wenyue Tang, Zhenbin Gong, Junyan Zhang. The establishment of superlubricity in engineering field for H-DLC composite in multi-environments[J]. Carbon, 2024, 119621, ISSN 0008-6223.

https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119621.

(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622324008406)

2、作者团队来自中国青海大学盐湖化工研究院和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室。