碳源入射角对超薄四面体非晶碳膜结构和性能的影响

作者：党坤; 王华; 陈维铅; 李玉宏; 许世鹏^*

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(05): 1385-1390.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210403

• 四面体非晶碳膜
• 碳源入射角
• 微观结构
• 润湿性
• 表面形貌

利用 45°双弯曲磁过滤阴极真空电弧技术制备超薄四面体非晶碳膜，研究碳源入射角变化对超薄四面体非晶碳膜润湿性、表面能、粗糙度、表面形貌、摩擦系数和微观结构的影响以及它们之间的构效关系。结果表明：碳源入射角从 0°增加到 60°，薄膜与水的接触角由 77.6°小幅增加到了 82.4°，与甘油的接触角由 64.7°小幅增加到 71.2°，表现出亲水性。薄膜总的表面能由 33.9 mJ/m~2降低到 28.0 mJ/m~2，薄膜接触角的小幅增大归因于材料表面能的降低和表面粗糙度的增加。同时薄膜平均摩擦系数由 0.140 增加到 0.217。碳的近边结构吸收谱表明，随着碳源入射角从 0°增加到 60°，薄膜 sp~3含量没有发生明显变化。

• 单位
  兰州理工大学; 酒泉职业技术学院