在机械系统中，运动部件之间不可避免地存在摩擦和磨损现象。严重的摩擦磨损往往会造成重大的能源浪费和经济损失，甚至严重的恶性机械事故。本质上，材料的横向剪切行为影响着摩擦性能，而磨损则取决于材料抵抗法向压缩的强度。能够提供弱剪切的润滑材料众多，包括固相的二硫化钼、石墨及液相的油、水等等。然而，由于弱剪切特性反向制约了该类材料的承载能力，导致其耐磨性不尽人意。因此，如何强化润滑体系，通过材料设计和环境耦合实现润滑与耐磨的兼顾是摩擦学领域的重要挑战。本报告首先基于经典的固体润滑剂MoS₂展开研究，对其硬度低、耐磨性差的使用局限进行针对性优化。引入双组元B + Cu定制了硬质且润滑的纳米结构Mo-S-Cu-B薄膜。其中，B促使薄膜致密化以达到强化效果，Cu则诱导形成弯曲的MoS₂ (002)纳米片来供给润滑。初见成效后，选择以高硬度著称的过渡金属二硼化物（TMB₂）TiB₂作为增强相，构筑了进一步强化的MoS₂-TiB₂双相纳米复合薄膜。鉴于两相的力学、摩擦学以及令人惊喜的摩擦催化特性，该材料不但在干摩擦条件下兼顾超低摩擦与低磨损，更是在油润滑的服役环境下通过原位促进类富勒烯碳的形成实现了公里级的超滑与超低磨损。根据TMB₂摩擦催化特性的崭新发现，我们另辟蹊径，提出先耐磨、再超滑的设计路线。构建了以超硬/高硬TMB₂为耐磨基材，不饱和植物油为润滑环境的固-液复合润滑材料体系。在摩擦负载驱动下，TMB₂与不饱和植物油之间发生摩擦催化，促进接触界面处形成有机自组装钝化层，进而实现了极佳的宏观超滑与超低磨损性能。本研究逐步破解了材料低摩擦与耐磨损难以两全的困境，提供了有效强化润滑材料体系的创新设计策略，并为超滑技术在工程化应用中的实现提供了新的可能。

摩擦,物理气相沉积,薄膜,磨损,力学