衬底温度对类金刚石薄膜力学性能的影响

• 作者: 吴卫东 唐永建 孙卫国 巨新 曹林洪 李俊 李盛印 王锋 葛芳芳
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 物理学
• 关键词: 脉冲激光沉积 类金刚石薄膜 衬底温度 硬度 弹性模量 摩擦系数 磨损率
• 年，卷（期）: 2008,（5）
• 所属期刊栏目: ICF与激光等离子体
• 页码范围: 769-773
• 页数: 5页
• 分类号: O484.2
• 字数: 2629字
• 语种: 中文

摘要

采用脉冲激光沉积方法在不同衬底温度下制备了最高硬度与弹性模量分别达45 GPa和290 GPa,且表面十分光滑的类金刚石薄膜.在相对湿度为80%的条件下,薄膜最低的摩擦系数与磨损率分别为0.045与5.74×10-10 mm3·N-1·m-1.实验结果表明,硬度与弹性模量随衬底温度升高而降低,摩擦系数与磨损率随衬底温度升高而增大.拉曼光谱表明:在室温下制备的薄膜为典型类金刚石结构,sp3含量高达76.8%,而随温度升高,薄膜结构逐渐经无定形碳结构向纳米晶石墨结构方向发展,sp3含量也随之降低,力学性能变差.