转移膜的形成对含氢碳膜超低摩擦性能的影响

• 作者: 刘红妹 吉利 周惠娣 权伟龙 李红轩 赵艺蔓 陈建敏
• 来源期刊: 摩擦学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 含氢非晶碳薄膜 超低摩擦 转移膜 摩擦性能
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 115-120
• 页数: 6页
• 分类号: TH117
• 语种: 中文
• DOI: 10.16078/j.tribology.2018.01.015

摘要

含氢非晶碳膜在惰性气氛下展现了超低摩擦性能,摩擦系数可达到10-3数量级.本文中通过试验设计验证了转移膜的形成是碳膜超低摩擦性能获得的必要条件.采用含氢非晶碳膜(a-C∶H)与钢作为摩擦配副,球盘接触旋转运动,更换接触方式:一种是钢球与镀a-C∶H薄膜的钢平板对摩,另一种是镀a-C∶H薄膜钢球与钢平板对摩.保持配副材料不变,利用接触方式的差异,来改变转移膜形成的难易程度.第一种方式下,a-C∶H可以转移到对偶形成均匀的转移膜,具有超低摩擦性能;在第二种方式下,a-C∶H不能转移到对偶形成转移膜,摩擦系数高.而该转移膜是一种含氢的,以sp2杂化为主的碳结构.氢能够参与钝化碳悬键,从而保证低化学作用活性,sp2平面分子结构可以具有较低的剪切强度.因此,转移膜的形成和氢的钝化作用对a-C∶H薄膜超低摩擦机理均具有重要的贡献.