一种类富勒烯碳膜在不同气氛中摩擦学行为及其机理研究

摘要

采用磁控溅射钛靶，以甲烷和氩气为前驱体，在单晶硅片表面制备了类富勒烯碳薄膜。采用高分辨率透射电子显微镜对薄膜的微观形貌进行了表征，采用-纳米压痕仪测定了薄膜的硬度及弹性回复，在球一盘微摩擦试验机上考察了薄膜在不同气氛(氮气、氧气、空气)中的摩擦行为。实验结果表明薄膜具有类富勒烯结构特征。计算出薄膜的硬度为20.9GPa，对应的弹性回复高达85﹪。薄膜的摩擦性能与气氛相关：在氧气中摩擦系数最小而磨损率最大;在氮气中摩擦系数最大而磨损率最小。