CNx层厚度对DLC/CNx多层膜结构和力学性能的影响

• 作者: 周小峰 常新新 杨芳儿 林玲玲 郑晓华 龚润泽
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: DLC 氮化碳 多层膜 硬度 内应力 摩擦与磨损
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 66-74
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.444
• 字数: 5151字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20170823002

摘要

为了降低DLC膜的内应力,提高其力学性能,采用磁控溅射法在Si(100)基体上交替沉积了不同CNx层厚度的DLC/CNx纳米多层膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、纳米压痕仪、涂层附着力划痕仪和球盘式摩擦磨损试验机等分析了多层膜的微观组织、成键结构、力学和摩擦学性能.结果表明:所有DLC/CNx多层膜均为非晶结构,结构致密,内应力低(约-475～-1 70 MPa),强化效应显著.随着CNx层厚度的增大,CNx膜内sp3键含量降低,DLC/CNx多层膜的硬度和结合力逐渐降低,磨损率则逐渐上升.多层膜在真空和大气中的摩擦状态平稳,摩擦因数分别为0.16和0.2,CNx层厚度的影响很小.CNx层厚度为0.5 nm的多层膜的硬度可达36.9 GPa,结合力为27 N,在两种测试环境中均具有优异的摩擦学性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑晓华	浙江工业大学材料科学与工程学院	35	161	7.0	10.0
2	杨芳儿	浙江工业大学材料科学与工程学院	32	87	6.0	7.0
3	林玲玲	浙江工业大学材料科学与工程学院	2	6	1.0	2.0
4	常新新	浙江工业大学材料科学与工程学院	3	6	1.0	2.0
5	龚润泽	浙江工业大学材料科学与工程学院	3	6	1.0	2.0
6	周小峰		1	6	1.0	1.0