近日，威尼斯官网先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室张世宏教授团队在国际权威期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表封面文章，关于渗氮层表面类石墨碳（GLC）膜催化生长的最新研究成果。威尼斯官网为论文第一单位，材料科学与工程学院李杰博士为第一作者，杨阳副教授、张世宏教授为共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省杰出青年基金和安徽省重点研发计划项目支持。
（文章封面）
GLC薄膜具有自润滑性能和较高的化学稳定性，在汽车、电子、光学和航空航天等领域有着广泛的应用。但GLC薄膜含有较大的内应力，与金属衬底的结合较弱，导致薄膜在外部载荷下易剥落。复合处理（渗氮层+GLC薄膜）有助于改善膜基结合，稳定GLC薄膜的低摩擦系数，提高其服役性能。传统的复合处理需要在多个系统中进行多步工艺处理（渗+磨抛+镀），成本高，效率低，且工艺稳定性受限。
团队在单一等离子体渗氮系统中通过连续法制备了复合涂层（渗氮层+GLC薄膜），在复合层界面区观察到了纳米晶和非晶态结构的过渡区，这种结构增强了GLC薄膜在渗氮层上的附着力。通过试验验证和第一性原理计算相结合，提出了Fe3N相对GLC薄膜生长具有诱导作用的理论。相比较传统的多系统制备复合涂层，该方法具有高效率和低成本的优势，丰富了GLC薄膜的生长理论，将加快高质量GLC薄膜在钢铁基体上的应用。
（GLC薄膜厚度与Fe3N相的关系）
（涂层结合强度与Fe3N相的关系）
（Fe3N相表面碳吸附的第一性原理建模）
《ACSApplied Materials & Interfaces》为美国化学学会（ACS）旗下期刊，属于Q1区Top期刊，影响因子9.5，是材料表界面研究领域的权威期刊，在国际表面工程领域享有较高的学术声誉。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c10944
（撰稿：杨阳 审核：李永涛 张苒 王菁）
