نانوشیت های خود روان کاری Ti3C2 / پوشش‌های کامپوزیت مسی

درحالیکه MXeneها در اکثر کاربردهای ممکن از جمله ذخیره‌سازی انرژی، محافظ تداخل الکترومغناطیسی، کاتالیز نوری، الکتریکی و شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، پتانسیل تریبولوژیکی آن ها به عنوان مواد روان‌کنندهT نسبتا کشف نشده باقی مانده‌است. در این مطالعه، پوشش‌های کامپوزیتی چند لایه نانو شیت Ti3C2/ مس با استفاده از روش پوشش الکتریکی آسان در دمای اتاق طراحی و ساخته می‌شوند. رفتارهای تریبولوژیکی تحت لغزش خشک مورد بررسی قرار می‌گیرند. مشاهدات پس از تست، شامل مورفولوژی و آنالیز ترکیب بر روی خطوط سایش نمونه¬ها و قطعات متقابل برای درک اصطکاک و مکانیزم‌های سایش انجام می-شوند. نتایج نشان می‌دهد که پوشش‌های کامپوزیتی Ti3C2/ مس اصطکاک و نرخ سایش کمتری نسبت به نمونه‌های بدون Ti3C2 از خود نشان می‌دهند. نتایج ما در درجه اول امکان استفاده از MXeneها به عنوان پرکننده¬های نانو روان¬کاری برای بهبود قابل‌توجه خواص تریبولوژیکی کامپوزیت¬های زمینه فلزی را نشان می‌دهد.

Highlights•Ti3C2/Cu composite coating is firstly synthesized by electrodeposition.•Tribological behaviors and friction mechanism of Ti3C2/Cu are reported.•Ti3C2 is proved to be a valid lubricating filler of Cu matrix composites.AbstractWhile MXenes have been strongly studied in the possible applications including energy storage, electromagnetic interference shielding, photo-, electro- and chemical catalysis, its tribological potential as a lubricant remains relatively unexplored. Here, few layer Ti3C2 nanosheets/copper composite coatings are designed and synthesized by a facile electrodeposition technique at room temperature. Their tribological behaviors are studied under dry sliding. Post-test observations including morphology and composition analysis on the wear tracks along with counterpart are conducted to understand their friction and wear mechanisms. The results show that Ti3C2 nanosheets/copper composite coatings exhibit lower of friction and wear rate than their Ti3C2-free coun