【摘要】：為了研究Si摻雜對無氫非晶碳基薄膜摩擦磨損性能的影響,利用直流磁控濺射技術在單晶硅和304不銹鋼基底上沉積不同Si含量的無氫非晶碳基薄膜。采用SEM、Raman光譜、納米壓痕儀等分析手段對薄膜的成分、結(jié)構(gòu)和力學性能進行表征。利用球盤式往復摩擦試驗機測試薄膜在無潤滑條件下的滑動摩擦磨損性能。結(jié)果表明:Si摻雜能降低薄膜內(nèi)應力和促進sp3雜化,高于10%的Si原子導致薄膜硬度增加。在不同濕度條件下,Si摻雜并未明顯影響濺射無氫非晶碳基薄膜的摩擦因數(shù);相反,含Si薄膜在不同測試條件下都具有較高的磨損速率。薄膜磨損速率隨相對濕度增加而減小,隨Si含量增加而增加;高Si含量薄膜在低濕度條件下具有明顯不穩(wěn)定的摩擦因數(shù)和顯著增加的磨損速率。這意味著在設計和發(fā)展性能優(yōu)異的無氫非晶碳基摩擦學涂層時,應充分考慮Si摻雜導致的性能損失。

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