MoS2-Zr复合薄膜的摩擦学性能研究

• 作者: 代明江 侯惠君 林松盛 欧文敏 邱万奇 韦春贝
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: MoS2-Zr复合薄膜 磁控溅射 微观结构 硬度 结合力 摩擦系数
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 93-99
• 页数: 7页
• 分类号: TG117.1
• 字数: 3751字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.016

摘要

目的 改善MoS2薄膜的疏松结构,提高其硬度及摩擦磨损性能.方法 采用离子源辅助磁控溅射技术在GCr15基体上沉积不同Zr含量的MoS2-Zr复合薄膜,通过SEM分析薄膜的表面及截面形貌.采用EDS检测薄膜的成分,采用显微维氏硬度计测试薄膜的硬度,采用Rockwell-C硬度计进行压痕测试实验,采用球-盘式旋转摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能.结果 MoS2-Zr复合薄膜的致密程度和硬度随着Zr含量的增加而增大,其硬度值为300~500HV.复合薄膜与基体的结合力随着Zr含量的增加而增强,但当Zr含量过高时,结合力下降.含Zr原子数分数为15%的MoS2-Zr复合薄膜具有最好的摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.09,磨损率为9.33×107mm3·N–1·m–1,耐磨寿命达5.25×105 r.结论 Zr的掺杂改善了纯MoS2薄膜的疏松结构,提高了MoS2薄膜的硬度和结合力,合适的Zr掺杂可以获得较低的摩擦系数和较长的耐磨寿命.