空气等离子预处理改善橡胶表面碳膜结合强度和耐磨性研究

作者：白常宁; 强力; 唐宏亮; 张斌^*; 张俊彦

来源：真空与低温, 2019, 25(05): 324-330.

• 丁腈橡胶
• 空气等离子体预处理
• 非晶碳膜
• 膜基结合力
• 摩擦性能

为增强橡胶在动密封环境服役的耐磨性,采用等离子体增强化学气相沉积技术在丁腈橡胶表面制备非晶碳膜。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、显微共焦拉曼光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、划痕测试仪、球盘摩擦磨损试验机等表征空气等离子体预处理偏压对薄膜结构、膜基结合力和摩擦学性能的影响。结果表明:随空气等离子体预处理偏压升高,薄膜趋于石墨化。预处理偏压为-900 V时,薄膜/橡胶呈现最优的膜基结合力(46 N)和摩擦性能(平均摩擦系数0.24),比原始橡胶的摩擦系数降低了70%,摩擦曲线稳定、耐磨性较强。说明空气等离子体预处理能够提高膜基结合强度,有效增强橡胶的耐磨性。

• 单位
  上海航天控制技术研究所; 中国科学院大学; 中国科学院兰州化学物理研究所; 固体润滑国家重点实验室