具有低摩擦因数的a-C:H薄膜研究

作者：尹萍妹; 刘政宇; 尚伦霖; 曹学乾; 鲁志斌; 张广安

来源：真空与低温, 2022, 28(05): 542-548.

DOI：10.3969/j.issn.1006-7086.2022.05.007

• 硅氧共掺a-C:H薄膜
• 等离子体辅助化学气相沉积
• 六甲基二硅氧烷
• 低摩擦因数

a-C:H薄膜有内应力大、热稳定性差、大气环境下摩擦因数高（0.1～0.4）等一些固有缺陷。采用等离子体辅助化学气相沉积技术，以乙炔和六甲基二硅氧烷为反应前驱体制备了具有低摩擦因数的硅氧共掺a-C:H薄膜。利用扫描电镜、拉曼光谱、纳米压痕及划痕分别研究了薄膜的微观结构和力学性能。结果表明，硅氧共掺a-C:H薄膜具有典型的非晶碳结构，并且展现出较高的硬度和弹性模量以及良好的膜基结合力，大气下的摩擦因数介于0.04～0.08之间，气压为10 kPa和5 kPa时摩擦因数可低至0.02。薄膜的低摩擦性能主要来源于薄膜本身的特性（硅氧的掺杂）和服役环境中大气压力的共同作用。

• 单位
  中国科学院兰州化学物理研究所; 中国科学院大学