代伟吴国松孙丽丽汪爱英
材料研究学报
采用一种新型线性离子束PVD技术制备出大面积类金刚石薄膜(DLC膜), 研究了衬底负偏压对薄膜微结构和物性的影响. 结果表明: 制备出的类金刚石薄膜在300 mm × 100 mm 范围内纵向厚度均方差约10--12 nm, 横向薄膜厚度均方差约2--4 nm. 随着衬底偏压的提高, 薄膜中sp3键的含量先增加后减小, 在衬底偏压为-100 V时sp$^{3}$键的含量最大; DLC膜的残余应力、硬度和弹性模量与sp3键的含量呈近似线性的关系, 在衬底偏压为-100 V时其最大值分别为3.1 GPa、26 GPa和230 GPa. DLC薄膜的摩擦学性能与薄膜中sp3碳杂化键的含量密切相关, 但是受衬底偏压的影响不大, 其摩擦系数大多小于0.25. 偏压对磨损的影响很大, 在偏压比较低(0− -200 V)时, 薄膜的磨损率约为10-8 mm3/N ?m, 偏压升高到300 V磨损率急剧提高到10-7 mm3/N ? m.
关键词:
无机非金属材料
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Linear ion beam
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diamond-like carbon
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microstructure
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properties
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null
