MoS2 WS2共濺射復(fù)合薄膜的微結(jié)構(gòu)及其摩擦磨損性能研究

MoS2WS2共濺射復(fù)合薄膜的微結(jié)構(gòu)及其摩擦磨損性能研究摘要：本文利用共濺射技術(shù)制備了MoS2WS2復(fù)合薄膜，研究了其微結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能。研究結(jié)果表明，復(fù)合薄膜表面均勻覆蓋著微米級(jí)的MoS2和WS2晶體顆粒，且晶體顆粒分布均勻，薄膜具有較高的硬度和較好的摩擦磨損性能，表明MoS2WS2復(fù)合薄膜具有較高的潛在應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：MoS2WS2復(fù)合薄膜，共濺射技術(shù)，微結(jié)構(gòu)，摩擦磨損性能

Introduction

摩擦磨損是材料學(xué)中一個(gè)重要的研究方向，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。隨著各種新材料的涌現(xiàn)，特別是二維材料的引入，摩擦磨損領(lǐng)域也出現(xiàn)了矚目的進(jìn)展。MoS2和WS2作為典型的二維材料，以其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理特性，成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，本文采用共濺射技術(shù)制備了MoS2WS2復(fù)合薄膜，并對(duì)其微結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

Experiment

制備過(guò)程中，采用共濺射技術(shù)，在同一個(gè)真空腔室內(nèi)分別加熱MoS2和WS2的靶材，控制不同的沉積時(shí)間和沉積速率，得到不同比例的MoS2WS2復(fù)合薄膜樣品。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和X射線(xiàn)衍射儀（XRD）對(duì)樣品的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)采用了球-盤(pán)式摩擦副的實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)條件為負(fù)載0.2N，轉(zhuǎn)速200RPM，磨損時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)。通過(guò)計(jì)算摩擦副及薄膜表面壓力分布的方式，得到了摩擦副性能的各項(xiàng)研究指標(biāo)。

ResultandDiscussion

通過(guò)SEM和TEM觀察，可以看出MoS2WS2復(fù)合薄膜表面均勻覆蓋著微米級(jí)的MoS2和WS2晶體顆粒，且晶體顆粒分布均勻。通過(guò)XRD測(cè)試，可以得到薄膜具有明顯的(002)峰，表明晶體顆粒為典型的MoS2WS2層間距離。在摩擦磨損實(shí)驗(yàn)中，復(fù)合薄膜表面未發(fā)現(xiàn)明顯的摩擦痕跡，且摩擦副表面的壓力分布均勻，表明該薄膜具有較高的硬度和較好的摩擦磨損性能。此外，隨著WS2含量的增加，復(fù)合薄膜的硬度逐漸提高，但摩擦系數(shù)反而出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

Conclusion

MoS2WS2復(fù)合薄膜在共濺射技術(shù)的制備過(guò)程中，可形成MoS2和WS2晶體顆粒均勻分布的復(fù)合薄膜。復(fù)合薄膜具有較高的硬度和較好的摩擦磨損性能。MoS2WS2復(fù)合薄膜有望應(yīng)用于摩擦磨損領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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需要指出的是，目前MoS2和WS2的純相材料研究已經(jīng)比較成熟，但MoS2WS2復(fù)合材料的研究還相對(duì)較少。因此，本文的研究對(duì)于深入探究MoS2WS2復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能方面具有一定的參考價(jià)值。

總之，本文利用共濺射技術(shù)成功制備了MoS2WS2復(fù)合薄膜，并對(duì)其微結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，MoS2WS2復(fù)合薄膜具有較高的硬度和較好的摩擦磨損性能，具有很好的應(yīng)用前景。除了研究MoS2WS2復(fù)合薄膜的微結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能，還有很多其他方面需要進(jìn)一步探究。例如，MoS2WS2復(fù)合材料的電化學(xué)性質(zhì)、光電性能、熱學(xué)性能等方面的研究，都在科學(xué)研究中具有重要意義。

此外，制備MoS2WS2復(fù)合材料的方法也可以進(jìn)一步優(yōu)化，例如采用不同的制備方法、使用不同的前驅(qū)體等，以得到更高質(zhì)量的MoS2WS2復(fù)合材料。同時(shí)，可將MoS2WS2復(fù)合材料與其他納米材料復(fù)合，以制備具有更高性能的復(fù)合材料，如MoS2WS2/石墨烯復(fù)合材料、MoS2WS2/納米金合金復(fù)合材料等，這些復(fù)合材料在電子器件、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)保等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。

此外，MoS2WS2復(fù)合材料還可以用于制備鋰離子電池等電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備，以提高它們的儲(chǔ)能密度和循環(huán)性能。MoS2WS2復(fù)合材料也有望用作輕量化機(jī)械制件、半導(dǎo)體器件等材料，以滿(mǎn)足未來(lái)高性能材料需求。

綜上所述，MoS2WS2復(fù)合材料在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景，未來(lái)將會(huì)有更多的科學(xué)家和工程師投入到該領(lǐng)域的研究中，以推動(dòng)MoS2WS2復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。除了探究MoS2WS2復(fù)合材料的性質(zhì)和應(yīng)用，還可以進(jìn)一步探索其制備方法的可持續(xù)性和環(huán)境友好性，以滿(mǎn)足未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的要求。例如，探究MoS2WS2復(fù)合材料的綠色制備方法，用天然材料作為前驅(qū)體替代化學(xué)物質(zhì)，利用可再生能源進(jìn)行制備等方式，以減少對(duì)環(huán)境的影響。

此外，還可以通過(guò)MoS2WS2復(fù)合材料的復(fù)合、表面修飾等方法，來(lái)拓展其應(yīng)用領(lǐng)域和性能。例如，通過(guò)將MoS2WS2復(fù)合材料與多孔材料相結(jié)合，制備具有更好吸附性能的吸附劑；通過(guò)表面修飾，改變其光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)，用于制備新型催化劑和光催化材料等。這些探索和研究，有望擴(kuò)大MoS2WS2復(fù)合材料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，為人類(lèi)創(chuàng)造出更多的新技術(shù)和新應(yīng)用。

總之，MoS2WS2復(fù)合材料是一種具有潛在應(yīng)用價(jià)值的新型材料，在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。我們期待未來(lái)能有更多的科技工作者參與到MoS2WS2復(fù)合材料的研究中，不斷推動(dòng)其應(yīng)用和創(chuàng)新，為未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展和高科技應(yīng)用做出更大的貢獻(xiàn)。同時(shí)，隨著MoS2WS2復(fù)合材料的應(yīng)用不斷拓展，也需要更多的研究來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題，比如材料的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期使用后的性能變化等。通過(guò)更深入地探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性，可以提高其穩(wěn)定性和壽命，并更好地解決實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題。

此外，由于MoS2WS2復(fù)合材料具有優(yōu)秀的光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)，可以探究其在光電子器件中的應(yīng)用。例如，結(jié)合二維半導(dǎo)體的性質(zhì)，研究MoS2WS2復(fù)合材料的光電轉(zhuǎn)換效