含硅无氢非晶碳基薄膜的摩擦磨损性能

• 作者: 张广安 王福 王立平 薛群基 谢明玲
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 非晶碳基薄膜 硅 摩擦 磨损
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 93-100
• 分类号: TG174.444|TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20160907001

摘要

为了研究Si掺杂对无氢非晶碳基薄膜摩擦磨损性能的影响,利用直流磁控溅射技术在单晶硅和304不锈钢基底上沉积不同Si含量的无氢非晶碳基薄膜.采用SEM、Raman光谱、纳米压痕仪等分析手段对薄膜的成分、结构和力学性能进行表征.利用球盘式往复摩擦试验机测试薄膜在无润滑条件下的滑动摩擦磨损性能.结果表明:Si掺杂能降低薄膜内应力和促进sp3杂化,高于10％的Si原子导致薄膜硬度增加.在不同湿度条件下,Si掺杂并未明显影响溅射无氢非晶碳基薄膜的摩擦因数;相反,含Si薄膜在不同测试条件下都具有较高的磨损速率.薄膜磨损速率随相对湿度增加而减小,随Si含量增加而增加;高Si含量薄膜在低湿度条件下具有明显不稳定的摩擦因数和显著增加的磨损速率.这意味着在设计和发展性能优异的无氢非晶碳基摩擦学涂层时,应充分考虑Si掺杂导致的性能损失.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛群基	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	219	3991	32.0	53.0
2	王立平	中国科学院宁波材料技术与工程研究所	57	810	15.0	27.0
3	张广安	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	29	137	7.0	10.0
4	王福	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	11	42	4.0	6.0
8	谢明玲	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	2	8	2.0	2.0