沉积温度对钢球表面含氢碳薄膜结构和摩擦学性能的影响

• 作者: 付宇 张俊彦 杨效田 王永富 路阳
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 超低摩擦 含氢碳膜 类石墨 类富勒烯
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 113-121
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.444|TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20180213001

摘要

目前,含有类富勒烯碳结构的氢化碳薄膜(FL-C:H)主要通过等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在单晶硅表面制备.文中在碳薄膜PECVD沉积工艺之前,通过额外引入原位渗氮方法在钢球表面沉积过渡层以增强薄膜与基材结合力,从而成功制备了具有类富勒烯结构的含氢碳薄膜.通过改变钢球表面碳膜沉积时间(30、60、90、120、150和180 min)获得厚度不同、结构变化的碳膜,进而研究碳膜的结构演变与摩擦学性能之间的关系.结果表明:FL-C:H薄膜PECVD沉积工艺(采用了比额外引入的原位渗氮工艺更低的基底偏压)使钢基底温度随沉积时间增加而下降,导致薄膜结构转变.碳膜结构最初为类石墨结构,随着沉积时间的增长逐渐转变为类富勒烯结构;沉积时间为180 min的碳基薄膜具有超低摩擦因数(0.009)和超长磨损寿命(53 000个周期).

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王永富	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	13	45	4.0	6.0
2	张俊彦	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	59	707	12.0	25.0
3	路阳	兰州理工大学材料科学与工程学院	88	991	18.0	25.0
4	杨效田	兰州理工大学材料科学与工程学院	42	304	9.0	14.0
5	付宇	兰州理工大学材料科学与工程学院	1	4	1.0	1.0