非平衡磁控溅射类金刚石薄膜的抗刻划性能及氟对结合强度的影响

摘要

使用非平衡磁控溅射方法沉积了类金刚石（ＤＬＣ）和一定含氟浓度的氟化ＤＬＣ。使用划痕方法试验了不同ＤＬＣ薄膜的抗刻划性能并对其试验机理进行了研究。结果表明划痕试验过程中随着试验载荷的增加，ＤＬＣ破坏形式可分为开裂、崩片、划入剥落及表层的脱落等阶段。其中抗开裂、崩片及划入性能取决于ＤＬＣ本身的力学特性。膜层的脱落载荷取决于膜层与基体的结合强度。降低薄膜的摩擦系数有利于提高ＤＬＣ薄膜的刻划抗力。氟元素的加入可以降低ＤＬＣ层的刻划摩擦力，提高其开裂强度并增加ＤＬＣ薄膜与基体材料的结合强度。