摘要

高温条件下WS2易于氧化生成WO3,导致WS2固体润滑薄膜的摩擦学性能受到较大影响。为改善WS2固体润滑薄膜在高温条件下的摩擦学性能,采用非平衡磁控溅射技术制备了共掺杂La-Ti/WS2复合薄膜,研究了靶功率对磁控溅射La-Ti/WS2复合薄膜结构和高温摩擦学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜微观形貌、成分、力学性能、微观结构。利用高温摩擦磨损试验机研究了复合薄膜的高温摩擦学性能。结果表明,高温环境下,靶功率为20W时La-Ti/WS2复合薄膜表现出优异的摩擦学性能。此时,复合薄膜H/E值最大,摩擦系数最小,平均为0.012,磨损率最低为1.56×10-8mm3/N·m,这主要归因于高温下摩擦界面产生的稀土氧化物,促使La-Ti/WS2复合薄膜的摩擦磨损机制发生了改变,使得WS2在高温受破坏的情况下仍然具有优异的摩擦学性能,从而进一步拓展了WS2复合薄膜的工程应用范围。