一种结构超滑结构体及其制备方法、结构超滑器件

本申请涉及结构超滑领域，特别是涉及一种结构超滑结构体及其制备方法、结构超滑器件。

背景技术：

1、目前，结构超滑均是基于二维材料(如石墨烯、二硫化钼等二维材料)，通过其层间弱的范德华作用实现。所以，目前的结构超滑体系材料单一，并且结构超滑结构体的尺寸也比较小，很难实现大尺寸的结构超滑。

2、因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种结构超滑结构体及其制备方法、结构超滑器件，以将结构超滑扩展到三维体系中，同时增大结构超滑的尺寸。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种结构超滑结构体，包括：

3、超滑片；

4、与所述超滑片超滑接触的薄膜层，所述超滑片可于所述薄膜层上滑动，且所述薄膜层与所述超滑片通过范德华作用连接，所述薄膜层包括若干弯曲交联的壳状体，且所述壳状体的弯曲凸点朝向所述超滑片。

5、可选的，所述薄膜层的氢原子数百分含量在5％以下。

6、可选的，所述壳状体的凸起高度小于5nm，且所述壳状体凸起最高点之间的高度差小于2nm。

7、可选的，单个所述超滑片的尺寸远大于单个所述壳状体的尺寸，所述超滑片可同时覆盖多个所述壳状体。

8、可选的，所述薄膜层结构为石墨烯嵌入到无定形碳网格中而形成。

9、可选的，还包括：

10、位于所述薄膜层背离所述超滑片表面的基底。

11、可选的，所述基底包括不锈钢基底、硅基底、陶瓷基底，所述基底与所述薄膜层接触的表面的形状包括平面、曲面。

12、本申请还提供一种结构超滑结构体制备方法，包括：

13、采用化学气相沉积方式制备薄膜层，所述薄膜层包括若干弯曲交联的壳状体；

14、将超滑片转移至所述薄膜层的表面，所述超滑片与所述薄膜层超滑接触，所述超滑片与所述薄膜层通过范德华作用连接，且所述超滑片可于所述薄膜层上滑动，得到结构超滑结构体；所述壳状体的弯曲凸点朝向所述超滑片。

15、可选的，所述薄膜层的氢原子数百分含量在5％以下。

16、可选的，采用化学气相沉积方式制备薄膜层包括：

17、以ch4或c2h2为气源制备所述薄膜层，所述薄膜层的硬度在15～30gpa之间，厚度在0.1～0.5μm之间，表面粗糙度≤300pm。

18、本申请还提供一种结构超滑器件，包括上述任一种所述的结构超滑结构体。

19、本申请所提供的一种结构超滑结构体，包括：超滑片；与所述超滑片超滑接触的薄膜层，所述超滑片于所述薄膜层上滑动，且所述薄膜层与所述超滑片通过范德华作用连接，所述薄膜层包括若干弯曲交联的壳状体，且所述壳状体的弯曲凸点朝向所述超滑片。

20、可见，本申请中结构超滑结构体包括超滑片和薄膜层，薄膜层中包括弯曲交联的壳状体，可以使得薄膜层与超滑片之间通过范德华作用连接在一起，实现结构超滑。薄膜层为三维材料，实现了结构超滑从单一的二维材料向三维体系的扩展，同时也可以实现大尺寸的结构超滑结构体。

21、此外，本申请还提供一种具有上述优点的制备方法和结构超滑器件。

技术特征：

1.一种结构超滑结构体，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的结构超滑结构体，其特征在于，所述薄膜层的氢原子数百分含量在5％以下。

3.如权利要求1所述的结构超滑结构体，其特征在于，所述壳状体的凸起高度小于5nm，且所述壳状体凸起最高点之间的高度差小于2nm。

4.如权利要求1所述的结构超滑结构体，其特征在于，单个所述超滑片的尺寸远大于单个所述壳状体的尺寸，所述超滑片可同时覆盖多个所述壳状体。

5.如权利要求1所述的结构超滑结构体，其特征在于，所述薄膜层结构为石墨烯嵌入到无定形碳网格中而形成。

6.如权利要求1至5任一项所述的结构超滑结构体，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的结构超滑结构体，其特征在于，所述基底包括不锈钢基底、硅基底、陶瓷基底，所述基底与所述薄膜层接触的表面的形状包括平面、曲面。

8.一种结构超滑结构体制备方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的结构超滑结构体制备方法，其特征在于，所述薄膜层的氢原子数百分含量在5％以下。

10.如权利要求9所述的结构超滑结构体制备方法，其特征在于，采用化学气相沉积方式制备薄膜层包括：

11.一种结构超滑器件，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的结构超滑结构体。

技术总结本申请涉及结构超滑领域，公开了一种结构超滑结构体，包括：超滑片；与所述超滑片超滑接触的薄膜层，所述超滑片可于所述薄膜层上滑动，且所述薄膜层与所述超滑片通过范德华作用连接，所述薄膜层包括若干弯曲交联的壳状体，且所述壳状体的弯曲凸点朝向所述超滑片。本申请中结构超滑结构体包括超滑片和薄膜层，薄膜层中包括弯曲交联的壳状体，可以使得薄膜层与超滑片之间通过范德华作用连接在一起，实现结构超滑。薄膜层为三维材料，实现了结构超滑从单一的二维材料向三维体系的扩展，同时也可以实现大尺寸的结构超滑结构体。本申请还提供一种具有上述优点的制备方法和结构超滑器件。技术研发人员：李瑞云,马明,田凯文,郑泉水受保护的技术使用者：深圳清华大学研究院技术研发日：技术公布日：2024/12/12