摻氮類(lèi)金剛石薄膜在生物應(yīng)用中很有前景,研究其摩擦和腐蝕的協(xié)同作用有很大的實(shí)際意義.論文使用高功率脈沖磁控濺射（high-power impulse magnetron sputtering,HiPIMS）技術(shù),在奧氏體不銹鋼和單晶硅片上以Ar氣和氮?dú)鉃榍膀?qū)氣體,室溫下制備了致密的摻氮類(lèi)金剛石薄膜.使用配備三電極電化學(xué)池的往復(fù)型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),在Hank’s平衡鹽溶液中研究了不同靶脈沖持續(xù)時(shí)間制備的薄膜的摩擦腐蝕性能,并在滑動(dòng)之前、期間和之后監(jiān)測(cè)了薄膜的開(kāi)路電位（open circuit potential,OCP）.電化學(xué)工作站用于表征摩擦前薄膜的電化學(xué)行為.結(jié)果表明:60μs制備的摻氮類(lèi)金剛石薄膜展示了優(yōu)異的耐磨蝕性能,其摩擦系數(shù)最低（0.05）且在摩擦階段OCP顯示了最高的穩(wěn)定值（39 mV）,這主要?dú)w功于其致密的結(jié)構(gòu)和較大的表面能;而90μs下制備的薄膜由于可以形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的sp³鍵含量明顯下降,從而導(dǎo)致薄膜孔隙率增加,薄膜的抗腐蝕性下降,在磨蝕過(guò)程中由于電解液在孔隙的腐蝕使得薄膜/基體的界面結(jié)合強(qiáng)度減弱,在摩擦的綜合作用下,薄膜脫落,發(fā)生失效. 

【文章來(lái)源】：物理學(xué)報(bào). 2020,69(10)北大核心EISCICSCD

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