npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922050396npe-162Research ArticleПерспективные конструкционные материалыPromising Structural MaterialsВлияние интерфейсных пленок Ni и Ti на антифрикционные свойства нанослоистых тонкопленочных покрытий WS2/g-CEffect of Interface Ni and Ti Films on Antifriction Properties of Nanolayer Thin-Film WS2/g-C CoatingsРомановР. И.RomanovR. I.

Москва, 115409

Moscow, 115409

limpo2003@mail.ruФоминскийД. В.FominskiiD. V.

Москва, 115409

Moscow, 115409

КасьяненкоВ. А.Kas’yanenkoV. A.

Москва, 115409

Moscow, 115409

ГрицкевичМ. Д.GritskevichM. D.

Москва, 115409

Moscow, 115409

ФоминскийВ. Ю.FominskiiV. Yu.

Москва, 115409

Moscow, 115409

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”РоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian Federation202331122023143228233Copyright © Романов Р.И., Фоминский Д.В., Касьяненко В.А., Грицкевич М.Д., Фоминский В.Ю., 20232023Романов Р.И., Фоминский Д.В., Касьяненко В.А., Грицкевич М.Д., Фоминский В.Ю.Romanov R.I., Fominskii D.V., Kas’yanenko V.A., Gritskevich M.D., Fominskii V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/162

Методом реакционного импульсного лазерного осаждения созданы модельные тонкопленочные покрытия, содержащие ламинарные пленки WS2 и пленки углерода нанометровой толщины. Для активирования роста графитоподобного состояния, пленки углерода (g-C) осаждались на поверхность пленок никеля или титана, формируемых между слоями WS2 и g-C. Обнаружена склонность покрытия WS2/Ni/g-C/WS2 к проявлению очень низкого коэффициента трения (менее 0.013) при испытаниях в сухом воздухе без смазки. Покрытие с титановой интерфейсной пленкой такими свойствами не обладало. Структурное состояние покрытия до и после трибоиспытания контролировалось методом микрорамановской спектроскопии (МРС). Выявлены возможные причины различного поведения покрытий с выбранными металлическими пленками-катализаторами.

Model thin-film coatings containing laminar WS2 films and nanometer-thick carbon films are created by the reactive pulsed laser deposition technique. To activate the growth of the graphite-like state, the carbon films (g-C) were deposited on the surface of nickel or titanium films formed between WS2 and g-C layers. It is found that the WS2/Ni/g-C/WS2 coating is apt to manifest a very low coefficient of friction (less than 0.013) in tests in dry air without lubrication. The coating with a titanium interface film does not possess such properties. The structural state of the coating before and after the tribotest was monitored by micro-Raman spectroscopy (MRS). Possible causes of the different behavior of coatings with the chosen metal film.

тонкие пленкикоэффициент тренияизносаморфная структураthin filmscoefficient of frictionwearamorphous structureРабота выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-29- 00197).ReferencesZhenbin G., Xiaolong J. et al. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 413. P. 381–386. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.04.057Zhenbin G., Xiaolong J. et al. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 413. P. 381–386. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.04.057Fominski V., Demin M., Nevolin V. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10 (4). P. 653. https://doi.org/10.3390/nano10040653Fominski V., Demin M., Nevolin V. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10 (4). P. 653. https://doi.org/10.3390/nano10040653Григорьев С.Н., Фоминский В.Ю., Неволин В.Н. и др. // Перспект. матер. 2014. № 8. С. 31−41.Григорьев С.Н., Фоминский В.Ю., Неволин В.Н. и др. // Перспект. матер. 2014. № 8. С. 31−41.Berman D., Narayanan B., Cherukara M. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9 (1). P. 1164. https://doi.org/10.1038/s41467-018-03549-6Berman D., Narayanan B., Cherukara M. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9 (1). P. 1164. https://doi.org/10.1038/s41467-018-03549-6Jiang B., Zhao Z., Gong Z. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 520, P. 146303. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146303Jiang B., Zhao Z., Gong Z. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 520, P. 146303. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146303Cao H., Momand J., Syari’ati A. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. Р. 28843−28854. https://doi.org/10.1021/acsami.1c06061Cao H., Momand J., Syari’ati A. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. Р. 28843−28854. https://doi.org/10.1021/acsami.1c06061Kumar P., Lahiri I., Mitra A. // Result Phys. 2019. V. 14. P. 102350. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102350Kumar P., Lahiri I., Mitra A. // Result Phys. 2019. V. 14. P. 102350. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102350Fominski V., Fominski D., Romanov R. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10 (12). P. 2456. https://doi.org/10.3390/nano10122456Fominski V., Fominski D., Romanov R. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10 (12). P. 2456. https://doi.org/10.3390/nano10122456

The authors declare that there are no conflicts of interest present.