DLC层厚度对CNx/DLC多层膜结构及摩擦学性能的影响

• 作者: 常新新 杨烁妍 杨芳儿 王贡启 郑晓华 龚润泽
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 学科: 工学
• 关键词: 类金刚石碳膜 氮化碳薄膜 多层膜 硬度 耐磨性
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 62-70
• 页数: 9页
• 分类号: TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.2019.01.09

摘要

采用直流磁控溅射法在硅基底上交替沉积类金刚石碳(DLC)和氮化碳(CNx)薄膜,制备了不同DLC层厚度的CNx/DLC纳米多层膜.使用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子谱、Raman光谱等测试手段表征了薄膜的微观组织形貌、化学成分和原子价键结构等.采用原位纳米压入技术、涂层附着力划痕仪、球盘式摩擦磨损试验机对薄膜的力学和摩擦学性能进行了测试.结果表明:所制备的CNx/DLC多层膜均为微晶或非晶结构,组织致密.随着DLC层厚度的减小,多层膜内sp3杂化键的含量先升高后下降,压应力由135 MPa增至538 MPa,结合力先上升后降低,而磨损率则呈相反变化趋势.多层膜在大气和真空中的摩擦因数约为0.17和0.15,DLC层厚度的影响很小.DLC层厚度为4.5 nm的多层膜的性能最佳,硬度可达44.1 GPa,最低磨损率为3.2×10-18 m3/(N·m).

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	常新新	浙江工业大学材料科学与工程学院	3	6	1.0	2.0
4	王贡启	浙江工业大学材料科学与工程学院	4	0	0.0	0.0
5	杨烁妍	浙江工业大学材料科学与工程学院	2	0	0.0	0.0
6	龚润泽	浙江工业大学材料科学与工程学院	3	6	1.0	2.0