石墨烯纳米涂层

增韧硬质合金

以石墨烯纳米涂层强化的硬质合金，在纳米压痕中自发形成类金刚石碳，使基体承载能力大幅提升。

Ye-Zhang, Ding · 李多生 · 徐锋 · Wenchang, Lang · Qin, Qinghua · 叶志国 · Junhong, Liu · Xin, Wen

Diamond and Related Materials 2024

参数信息

加载力（石墨烯涂层）

18.2050 μN

加载力提升幅度

135.47 %

相变临界压痕深度

8.3 Å

技术优势

加载力翻倍

石墨烯涂层使硬质合金在纳米压痕中的加载力从7.7312 μN增至18.2050 μN，提升135.47%。

越压越硬

压痕深度达到8.3 Å时，石墨烯涂层中sp³键迅速增加，转变为类金刚石碳，使基体力学性能增强。

初期抗变形

石墨烯本身的高剪切模量使基体在纳米压痕初期表现出显著的加载抗力。

应用场景

• 涂层刀具：让刀具涂层在高压下自硬化，提升刃口承载，延长寿命。
• 耐磨部件：利用石墨烯高剪切模量抵抗初期变形，减少磨粒压入。
• 硬质薄膜：提供一种可原位转变为类金刚石碳的硬涂层方案。
• 柔性耐磨层：石墨烯涂层兼具柔性，可在弯曲表面提供防护。