镁合金表面磁控溅射DLC/SiC薄膜的纳米压痕与摩擦磨损性能

摘要

采用室温磁控溅射技术在镁合金(AZ91D)表面制备出DLC/SiC(类金刚石/碳化硅)双层薄膜(SiC为中间层)，研究了薄膜的纳米压痕行为、膜基黏附力和膜基系统的摩擦磨损性能。结果表明:DLC薄膜具有低的纳米硬度(3.05GPa)、低的弹性模量(24.67 GPa)和高的硬弹比(0.122);膜基系统具有高的界面黏附力和好的摩擦磨损性能:在以氮化硅球为对摩件的室温干摩擦条件下其磨损速率在10-6mm3·m-1·N-1级，摩擦系数约为0.175。分析表明:膜基系统具有的良好抗磨性能与其薄膜具有高的塑性和硬弹比、膜基系统具有好的弹性模量匹配是相一致的;DLC薄膜具有的不寻常力学行为(很低的硬度和弹性模量等)与其基材是镁有关。