Si/MoS2及C-Si/MoS2涂层在不同湿度条件下摩擦磨损性能

作者：谷继品; 蔡群; 钱建国; 陈盛宇; 吴洋; 蒲吉斌^*

来源：润滑与密封, 2020, 45(07): 111-122.

• Si/MoS2薄膜
• C-Si/MoS2薄膜
• 摩擦磨损
• 耦合润滑

为了改善传统MoS2涂层的摩擦学性能,利用中频直流磁控溅射技术在硅片和304不锈钢上沉积Si/MoS2和2种不同碳含量的C-Si/MoS2复合薄膜,利用扫描电镜(SEM)配备的EDS设备对薄膜的成分及厚度进行表征,利用真空摩擦磨损试验机(CSM)测试不同湿度条件下Si/MoS2和C-Si/MoS2的摩擦磨损性能。结果表明:2种不同碳含量的C-Si/MoS2含有相似的Si含量,Si在薄膜中以单质的形式存在;Si/MoS2薄膜随着湿度的增加,摩擦因数持续增加,同Si/MoS2薄膜相比,掺碳量49.08%(原子分数)的C-Si/MoS2薄膜摩擦性能得到优化,仅在24%湿度下摩擦因数高于纯Si/MoS2薄膜;含碳量为49.08%的C-Si/MoS2薄膜磨损程度最小,这是因为C在摩擦过程中易剪切滑移,与MoS2耦合润滑,优化了薄膜的摩擦学性能;真空下,Si/MoS2薄膜及C-Si/MoS2薄膜的磨损机制为黏着磨损,而在不同湿度条件下,由于水蒸气和氧气的作用,Si/MoS2薄膜及C-Si/MoS2薄膜均会发生氧化磨损及磨粒磨损。

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所; 中国原子能科学研究院