Si过渡层类金刚石薄膜界面优化及其性能研究

摘要：

本文中利用等离子体化学气相沉积法,制备了具有Si过渡层的DLC薄膜.利用俄歇深度分析的方法,研究了Si过渡层沉积条件如电压、气压和气源对Si过渡层的影响;利用薄膜应力分布测试仪和划痕仪,研究了不同沉积条件下制备的Si过渡层对类金刚石薄膜内应力和附着力特性的影响;利用摩擦磨损仪,分析比较了薄膜的摩擦性能.研究表明:DLC薄膜与基底之间形成(Fe +Si +O混合层)/Si/(Si+C混合层)过渡层.过渡层制备过程中,气压、电压和Ar/SiH4比例升高,会导致过渡层中Si层厚度的减小.这种过渡层在一定范围内提高了DLC薄膜与基体之间的结合力,缓解了因薄膜与基底间不匹配而产生的应力.在大气环境下,优化的DLC薄膜与GCr 15钢对偶的摩擦系数及磨损率可低至0.02和8.2×10-14m3/(N· m).

关键词：类金刚石薄膜、等离子体化学气相沉积、摩擦学性能

所属期刊栏目：34

分类号：TH117.1

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China 11172300.国家自然科学基金11172300资助.

在线出版日期：2014-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：531-537