掺铬类石墨薄膜摩擦学性能研究

摘要

采用非平衡磁控溅射离子镀技术,以电流控制方式在高速钢和硅基底上制备了不同Cr含量的C/Cr类石墨薄膜,测量了类石墨膜的显微硬度、膜基结合强度、摩擦系数和比磨损率,分析了薄膜的相结构,观察了薄膜的表面和断面形貌.结果表明:所制备的类石墨薄膜随Cr含量的增高,硬度逐渐降低,结合强度先增后降,摩擦系数和比磨损率则先降后升;类石墨膜是含有多种纳米晶的非晶结构;金属元素Cr含量影响了类石墨碳膜的表面形貌和组织结构.当Cr含量在0.5%～2.5%时,薄膜表面光滑而结构致密,摩擦系数小且比磨损率低,膜基结合强度高,具有良好减摩耐磨性能.