负偏压对含氢类金刚石薄膜性能的影响

摘要

为了解决类金刚石(DLC)薄膜与金属基材间的界面结合强度问题,本研究采用直流等离子体增强化学气相沉积(DC-PECVD)技术,以等时长、不同偏压条件在45钢基材上沉积复合DLC薄膜。采用扫描电镜、原子力显微镜观察薄膜形貌;采用拉曼光谱仪分析薄膜成分;采用涂层附着力自动划痕仪测定膜基结合强度。结果表明:制备偏压从-600 V~-1200 V变化时,复合DLC薄膜表面粗糙度增大,薄膜总厚度增加,总膜厚最大为16.3μm;氢含量降低,石墨相对含量增加,过渡层DLC与顶层DLC膜间的结构成分差异减小。在等时长沉积条件下,随着制备负偏压的增加,复合DLC薄膜残余应力增大,结合力减小,结合力最大为54.5 N左右。顶层DLC膜制备偏压为-600 V~-800 V时综合性能较优。