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摩擦磨损占据近1/3的能源消耗，因此设计制备优异摩擦学性能的润滑剂，是降低摩擦磨损的可靠方法。过渡金属硫化物MoS2具有热稳定性、粘附力强、抗剪切强度低等优点，其层间容易发生滑移产生低摩擦系数，被作为固体润滑剂或添加剂应用在空间领域和机械部件中。但是MoS2对环境敏感，在空气中容易吸潮和被氧化，使摩擦系数升高，寿命缩短，最终导致润滑剂失效。这些因素限制并降低了其实际应用价值。通过与其他材料复合，协同改善其摩擦学性能，拓宽适用环境，是一种有效地方法。具有良好耐磨性的CN是一种很好的抗磨损材料，常被作为润滑油添加剂以提高抗摩擦磨损性能。如何将两种二维材料复合，设计制备出抗氧化、耐吸湿的固体润滑剂，使其兼具低摩擦和长寿命的摩擦学性能，是当前研究的热点和难点。
通过水热合成技术，在2D层状CN上原位生长MoS2微球花，制备出CN包裹MoS2的纳米复合材料。再用喷涂技术，在一定粗糙度的基材上喷涂制备厚为14 μm的涂层。通过CN包裹MoS2微球花，在摩擦过程中一定程度上抑制并减少MoS2与空气的接触，改善其在大气环境中容易氧化和吸湿的性质。通过表征发现，摩擦过程中MoS2微球花被剥开，并在对偶球表面形成转移膜，使相对摩擦发生在MoS2和CN片层之间，充分发挥两种材料的各自优势，降低摩擦系数，延长摩擦寿命。
首次将CN/MoS2纳米复合材料应用于固体润滑涂层，改善了MoS2的耐湿性和耐氧化性，实现了低摩擦系数和长摩擦寿命。揭示了大气环境中，CN与MoS2微球花被剪切为片层之间的滑动摩擦机理。拓宽了CN和MoS2两种2D材料，作为固体润滑剂在摩擦学领域的应用范围。
CN/MoS2纳米复合材料可作为固体润滑涂层、润滑油或润滑脂添加剂、聚合物自润滑材料，应用于机械部件润滑、航空航天等领域。
张玉鹏，中科院宁波材料所在读博士研究生。研究领域包括二维纳米材料、PVD涂层的摩擦学性能及其润滑机制。
李红轩，中科院兰州化学物理研究所，研究员、博士生导师。先进润滑与防护材料研究发展中心副主任，磨损与表面工程课题组副组长。研究领域为摩擦学与表面工程，材料磨损与防护等高新技术应用研究。获甘肃省技术发明一等奖，甘肃省自然科学二等奖，中国机械工程学会工作成果奖等多个奖项。
靳治良，北方民族大学化学与化学工程学院，研究员、博士生导师。国家民委领军人才，国家民委清洁能源与绿色化工创新团队带头人，国家民委化工技术基础重点实验室主任，宁夏太阳能化学转化技术重点实验室 主任。主要研究方向为清洁能源、环境化工、文化遗产保护等。获江西省自然科学二等奖1项。
期刊简介
Friction（《摩擦（英文）》）是清华大学主办的国内首个摩擦学领域的国际性学术期刊，旨在发表和出版涵盖接触、摩擦、磨损、润滑、表面粘着和界面科学跨学科的创新性研究论文及专题性综述文章，致力于为国内外摩擦学和表面界面科学领域的学者搭建一流的国际学术交流平台，促进摩擦学在中国和国际学术界之间的交流和发展。其2020年度影响因子为6.167，在国际摩擦学领域十余种SCIE数据库收录期刊中排名第一，成为我国乃至亚洲首个进入全球机械工程领域前8名的国际学术期刊（大类学科排名前6%），2020年在线发文量超过160篇。
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