AgQDs/MXene/SiOC复合陶瓷

宏观干摩擦低磨损跨尺度仿生

仿关节梯度结构将软骨-滑液协同润滑复刻到固体陶瓷，解决宏观干摩擦高磨损难题。

Zhao, Yu · 梅辉 · Chang, Peng · Yang, Yubo · Laifei, Cheng · Litong, Zhang

Journal of Materials Science and Technology 2024

参数信息

摩擦系数降低率

60.53 %

磨损率

2.05 × 10⁻⁶ mm³ N⁻¹ m⁻¹

摩擦系数

~0.11

摩擦系数

~0.13

压缩强度

70.44 MPa

技术优势

摩擦降六成

跨尺度结构通过宏观接触分散、AgMs和AgQDs/MXene的全负荷承载以及磨屑捕获移除，显著降低摩擦。

磨损近乎零

仿生结构实现了2.05×10⁻⁶ mm³ N⁻¹ m⁻¹的超低磨损率，为陶瓷在干摩擦下的应用提供了可能。

万次循环稳如初

在超过10000次滑动循环后仍保持低摩擦系数（~0.11），展现了长期润滑稳定性。

五万次不衰减

长达50000次往复循环后润滑性能依然稳定（~0.13），远超常规固体润滑寿命。

应用场景

• 陶瓷基自润滑部件：提供宏观干摩擦下超低磨损的自润滑陶瓷，替代传统需油/脂的部件。
• MXene润滑涂层：利用AgQDs/MXene协同作用实现涂层在干摩擦下的长寿命润滑。
• 3D打印耐磨结构件：可直接打印成具有跨尺度润滑结构的复杂耐磨部件，无需后处理。
• 干摩擦机械系统：在无液体润滑的干摩擦系统中实现超低摩擦和磨损，延长寿命。