Advanced self-adaptive low friction coatings based on transition metal dichalcogenides alloyed with carbon
Project goals
The core objective of the project is the development of self-adaptive tribological coatings for decreasing friction under a wide range of conditions. We will develop and further optimize TMD-C coatings, namely Mo-S-C, W-S-C and Mo-Se-C systems with focuson four main issues: i) optimization of the coating architecture, ii) deep analysis of the wear mechanisms under different conditions, and iii) production of an application roadmap for TMD-C coatings. The excellent sliding properties of TMD-C coatings are connected with the adaptive change of the coatings microstructure under sliding contact. We will study how such change exactly occurs and how it could be influenced by different as-deposited coatings microstructures, which can be tuned from a nanostructured material with randomly oriented TMD platelets placed in an amorphous carbon matrix to nanocomposite film with nanograins of TMD, and/or hard carbide nanograins, in the C-matrix. The wear mechanisms will be identified using advanced surface sensitive techniques and the theoretical ab initio model of coatings and tribolayers will be developed.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P108-10-0218
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé self-adaptivní povlaky s nízkým třením na bázi dichalkogenidů přechodových kovů s uhlíkem
Annotation in Czech
Hlavním cílem projektu je vývoj self-adaptivních tribologických vrstev snižující tření za různých třecích podmínek. Deponovány a dále optimalizovány budou TMD-C vrstvy, konkrétně Mo-S-C, W-S-C and Mo-Se-C, přičemž mezi hlavními studovanými problémy budeoptimalizace mikrostruktury vrstev, analýza otěrových mechanizmů a sestavení potenciální mapy aplikací pro TMD-C vrstvy. Vynikající otěrové vlastnosti TMD-C povlaků jsou spojeny s adaptivní změnou mikrostruktury v průběhu otěrového procesu. Zaměříme se na příčiny tohoto chování, zejména s přihlédnutím na různé počáteční mikrostruktury vrstev, jako jsou například náhodně orientované platelety TMD fáze v amorfní uhlíkové matrici či nanokompozitní vrstva s nanozrny TMD, případně i nanozrny tvrdých karbidů,opět v uhlíkové matrici. Otěrové mechanizmy budou identifikovány pomocí pokročilých povrchově sensitivních metod a bude připraven teoretický ab initio model vrstev a tribovrstev.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Declared aims of the project are fulfilled and opened promising research in the area of nanostructural transition of amorphous coatings. Outputs of the project are published in 10 papers in IF journals and have been presented at prestigious conferences (3 invited talks, 15 talks/posters), In addition, PhD student, supported by the project, defended his thesis and was awarded by the Dean's prize.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2010
Realization period - end
Dec 31, 2013
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Oct 4, 2013
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP14-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 1, 2014
Finance
Total approved costs
5,322 thou. CZK
Public financial support
5,322 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
5 322 CZK thou.
Public support
5 322 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JI - Composite materials
Solution period
01. 01. 2010 - 31. 12. 2013