近日，我校先進金屬材料綠色制備與表面技術教育部重點實驗室張世宏教授團隊在國際權威期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上發表封面文章，關于滲氮層表面類石墨碳（GLC）膜催化生長的最新研究成果。我校為論文第一單位，材料科學與工程學院李杰博士為第一作者，楊陽副教授、張世宏教授為共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金、安徽省杰出青年基金和安徽省重點研發計劃項目支持。
（文章封面）
GLC薄膜具有自潤滑性能和較高的化學穩定性，在汽車、電子、光學和航空航天等領域有著廣泛的應用。但GLC薄膜含有較大的內應力，與金屬襯底的結合較弱，導致薄膜在外部載荷下易剝落。復合處理（滲氮層+GLC薄膜）有助于改善膜基結合，穩定GLC薄膜的低摩擦系數，提高其服役性能。傳統的復合處理需要在多個系統中進行多步工藝處理（滲+磨拋+鍍），成本高，效率低，且工藝穩定性受限。
團隊在單一等離子體滲氮系統中通過連續法制備了復合涂層（滲氮層+GLC薄膜），在復合層界面區觀察到了納米晶和非晶態結構的過渡區，這種結構增強了GLC薄膜在滲氮層上的附著力。通過試驗驗證和第一性原理計算相結合，提出了Fe3N相對GLC薄膜生長具有誘導作用的理論。相比較傳統的多系統制備復合涂層，該方法具有高效率和低成本的優勢，豐富了GLC薄膜的生長理論，將加快高質量GLC薄膜在鋼鐵基體上的應用。
（GLC薄膜厚度與Fe3N相的關系）
（涂層結合強度與Fe3N相的關系）
（Fe3N相表面碳吸附的第一性原理建模）
《ACSApplied Materials & Interfaces》為美國化學學會（ACS）旗下期刊，屬于Q1區Top期刊，影響因子9.5，是材料表界面研究領域的權威期刊，在國際表面工程領域享有較高的學術聲譽。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c10944
（撰稿：楊陽 審核：李永濤 張苒 王菁）
