非晶碳薄膜固体超滑设计的滚-滑原则

作者：李瑞云; 杨兴; 王永富^*; 张俊彦^*

来源：摩擦学学报, 2021, 41(04): 583-592.

DOI：10.16078/j.tribology.2020192

• 类金刚石碳薄膜
• 超滑
• 滑动机理
• 滚动机理
• 石墨烯
• 碳洋葱

固体超滑是指相互接触的滑动固体表界面间摩擦系数极低(10-3量级或更低)的现象,因此,开展固体超滑理论和超滑技术研究具有重要意义.目前碳基薄膜固体超滑设计原则是引入杂原子后的表面钝化作用,尤其氢含量起到决定性作用,通常要求氢原子分数高于40%.然而依据相图,高氢碳薄膜体系仅占碳薄膜种类的小部分,大量无钝化或者少钝化非晶碳薄膜超滑设计缺乏理论指导.本文作者在前期研究基础上综述了国内外最新进展,面向贫氢非晶碳薄膜体系,提出从滚-滑角度认识无序界面无钝化或者钝化不足情况下摩擦机理,包括滑动机理、滚动机理、滚动-滑动共存,并在此基础上探讨了碳基薄膜的可能发展趋势,以及固体超滑可能的设计原则和方案.

• 单位
  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