真空中不同转速和对偶对a-C∶H膜摩擦学性能的影响

• 作者: 冶银平 吉利 吴艳霞 周惠娣 孙晓军 李红轩 陈建敏
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 非晶碳氢膜 掺杂膜 对偶 转速
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 所属期刊栏目: 第九届表面工程大会文章
• 页码范围: 90-95
• 分类号: TG174.444|TB43
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-9289.2012.06.015

摘要

非晶碳氢(a-C∶H)薄膜作为空间润滑材料有很大的应用前景,它在真空中的摩擦磨损行为与掺杂元素、摩擦对偶、滑动速度等因素有关.采用中频非平衡磁控溅射法在AISI202不锈钢和p(111)单晶硅基体上沉积了厚度为1.3～1.6 μm的a-C∶H膜以及Cr、MoS2掺杂的a-C∶H复合膜.采用球盘摩擦试验机对3种膜的真空摩擦学行为进行了研究,摩擦性能较好的薄膜在真空中进行了GCr15、Si3N4和C不同对偶以及100、500、1000 r/min的不同转速摩擦实验.结果表明:在沉积气压为5.3×10-1 Pa,Ar和CH4的气体流量比为1∶1,单纯溅射石墨靶(溅射电流12 A)的条件下,制备的a-C∶H薄膜在真空中的摩擦因数最低(0.005),寿命相对最长；对偶对a-C∶H膜的摩擦因数影响不大,但薄膜的耐磨寿命随着对偶硬度的增加而降低；随着转速的增加,a-C∶H膜的摩擦因数和耐磨寿命均降低.