钛硅多元掺杂类金刚石薄膜在不同气氛环境下的摩擦学性能研究

作者：姜金龙; 黄浩; 陈娣; 王琼; 冯旺军; 郝俊英

来源：摩擦学学报, 2013, (05): 456-462.

DOI：10.16078/j.tribology.2013.05.003

• 类金刚石薄膜
• 多元掺杂
• 中频磁控溅射
• 气氛环境
• 摩擦学性能 diamond-like carbon film
• multi-elements doping
• MF magnetron sputtering
• atmosphere environment
• tribological property

采用中频磁控溅射技术在单晶硅表面制备了钛硅多元掺杂的含氢类金刚石薄膜.在球-盘摩擦试验机上考察了不同气氛环境对薄膜摩擦学性能的影响.利用扫描电子显微电镜和拉曼光谱分析了磨损表面形貌和转移层结构,探讨了薄膜的摩擦磨损机理.结果表明:薄膜在真空和氮气环境下摩擦系数较小、磨损率低,表现为磨粒磨损;在氧气和高湿度大气环境下摩擦系数较大、磨损率高,表现为黏着磨损;在低湿度空气环境下薄膜摩擦系数最低,表现为磨粒磨损和黏着磨损混合磨损机理;转移层发生摩擦诱导石墨化和聚乙炔链CC键双氢化两种摩擦化学过程.

• 单位
  兰州理工大学; 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