铝合金表面沉积类金刚石薄膜的研究进展

作者：周佳; 孙丽丽; 郭鹏; 左潇; 柯培玲; 程晓英; 汪爱英^*

来源：表面技术, 2020, 49(01): 113-121.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.01.014

• 铝合金
• 表面改性
• 类金刚石薄膜
• 物理气相沉积
• 耐磨性
• 结合力

类金刚石(Diamond-like Carbon,DLC)薄膜因其高硬度、良好的化学惰性以及优异的摩擦性能等优势,有望成为一种理想的铝合金表面防护涂层。对比了物理气相沉积(Physical vapor deposition,PVD)技术制备DLC改性材料与传统铝合金表面改性技术的优劣,概述了DLC薄膜在提升铝合金表面力学性能、减摩抗磨方面取得的最新成果,以及在复杂服役工况下面临的抗塑性变形差、易发生结合失效等瓶颈性问题。通过分析铝合金基体上生长高性能DLC薄膜的不利因素,指出界面化学结合强度低、薄膜残余应力大以及软基体/硬质薄膜的结构体系限制是导致上述问题产生的主要原因。在此基础上,重点综述了国内外研究学者为提高铝合金表面沉积DLC薄膜的膜基结合力所采取的有效措施及结果,包括:通过基体前处理增强基体力学性能与改善宏观表面缺陷;采用PVD或其他表面处理方法制备一层或多层的中间过渡层,缓解DLC薄膜与铝合金基体结构、性能之间的差异;调控DLC薄膜组分与结构以降低残余应力。最后展望了在铝合金基体表面制备DLC防护薄膜的发展趋势。

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所; 上海大学; 中国科学院大学