不同过渡层对DLC薄膜力学性能和摩擦学性能的影响
【图文】：
ＷＣ过渡层、双层Ｗ过渡层和三层Ｗ过渡层４种不同的过渡层结构，系统研究了过渡层结构设计对薄膜力学性能的影响，，并探讨了ＷＣ过渡层与纯Ｗ过渡层对薄膜力学性能的影响，以及过渡层层数变化对类金刚石薄膜摩擦学性能的影响，为获得高结合性能的ＤＬＣ薄膜提供理论基础和试验数据。１试验部分１．１材料与方法采用线性阳极离子束（Ｌｉｎｅａｒｉｏｎｓｏｕｒｃｅ，ＬＩＳ）复合磁控溅射技术沉积类金刚石薄膜及过渡层，沉积设备［１０］如图１所示。为表征薄膜的结图１ＤＬＣ沉积设备示意图Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅＤＬＣｆｉｌｍｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ４０
中国表面工程２０１５年图２Ｓｉ基体上不同过渡层ＤＬＣ薄膜的截面形貌Ｆｉｇ．２ＣｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅＤＬＣｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓｏｎＳｉｓｕｂｓｔｒａｔｅ图３不同过渡层ＤＬＣ薄膜的Ｒａｍａｎ光谱图Ｆｉｇ．３ＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅＤＬＣｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓ过渡层界面柱状晶粒度反映了过渡层表面状态，随着柱状晶被打断，多层过渡层趋于光滑，粗糙度较小，当Ｃ离子沉积在表面时，表面更容易产生扩散，随着离子迁移以及相互碰撞程度的增加导致能量的减小，最终Ｃ离子以ｓｐ２形式沉积，图４不同过渡层薄膜的ＩＤ／ＩＧ和Ｇ峰位置Ｆｉｇ．４ＩＤ／ＩＧａｎｄＧｐｅａｋｏｆｔｈｅＤＬＣｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓ导致多层过渡层时，ｓｐ３含量较少。因此可以推断：ＤＬＣ薄膜中ｓｐ２和ｓｐ３含量的变化，与过渡层粗糙度变化引起的Ｃ原子成核的改变有关，进而导致ＤＬＣ薄膜在不同过渡层状态下硬度有差异。２．２ＤＬＣ薄膜的力学性能图５为不同过渡层结构下，ＤＬＣ薄膜力学性４２
【作者单位】： 江西理工大学机电工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护重点实验室;
【基金】：国家国际科技合作专项(2014DFG52430) 宁波市重点科技项目(2014B10032) 宁波市创新团队项目(2011B81001) 宁波市国际合作项目(2015D10004)
【分类号】：TG174.444
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