单晶硅表面等离子体基离子注入碳纳米薄膜的摩擦学特性

摘要：

用等离子体基离子注入(PBII)技术在单晶硅表面制备了碳纳米薄膜,考察了薄膜在不同载荷及速度下同Si3N4球对摩时的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜观察分析了磨痕表面形貌.结果表明,所制备的碳纳米薄膜光滑致密,为高硬度富弹性的类金刚石碳(DLC)膜,薄膜通过C-Si键合作用而同硅片表面形成牢固结合,且成分及结构呈现某种梯度变化特征,单晶硅经改性后摩擦学性能大幅度改善:在低载荷(0.5 N)下其耐磨寿命达3 h以上,摩擦系数处于0.10～0.30之间,磨痕不明显;在高载荷(4 N)下其耐磨寿命及摩擦系数(0.03～0.20之间)均明显降低.这是由于较高载荷或滑动速度导致DLC薄膜石墨化加剧所致.

关键词：单晶硅、等离子体基离子注入(PBII)、碳纳米薄膜、摩擦学性能

所属期刊栏目：24

分类号：TG142.2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金50172052

在线出版日期：2004-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：115-118