Cr/WC/DLC 薄膜的多环境摩擦学性能

• 作者: 叶育伟 吴昊 李金龙 王佳凡 王永欣 陈克选
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 DLC膜 多层梯度薄膜 摩擦学性能
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 49-55
• 分类号: TG174.444|TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.2015.03.008

摘要

采用磁控溅射法,在304不锈钢上制备Cr/WC/DLC多层梯度过渡类金刚石薄膜,利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)、纳米压痕仪、划痕测试仪等分析薄膜的微观结构和力学性能,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机考察其在大气、去离子水、发动机油3种环境下的摩擦学性能.结果表明:该薄膜的多层梯度设计使其膜基间结合力得到了有效改善,且硬度高达32.6 GPa,在3种环境下均具有优异的摩擦学性能.在大气环境下,薄膜具有较低的平均摩擦因数,为0.094;但具有3种环境下最大的磨损率,为7.86×10-8 mm3(N·m)-1;在去离子水环境下,薄膜的平均摩擦因数较高,为0.124;而其磨损率较低,为5.26×10-8 mm3(N·m)-1;在发动机油环境下,固-油复合润滑效应使薄膜具有更加优异的摩擦学性能,其平均摩擦因数和磨损率均为3种环境下的最小值,分别为0.065和4.44×10-8 mm3(N·m)-1.