润滑与密封

作者：杨明宣，李迎春，杨更生，邱明

单位：河南科技大学机电工程学院,,河南科技大学机电工程学院；机械装备先进制造河南省协同创新中心,,河南科技大学机电工程学院,,河南科技大学机电工程学院；机械装备先进制造河南省协同创新中心,

关键词：类石墨碳基薄膜;腐蚀;磨损;磁控溅射;过渡层

基金：国家自然科学基金项目（52275186）

海洋环境用关键运动部件在服役过程中常受到腐蚀与磨损的交互作用，而在其表面涂覆耐腐蚀-磨损防护涂层是提高其使用寿命的有效方法之一。采用直流磁控溅射技术，在9Cr18轴承不锈钢样片上分别制备Cr/C和CrN/C过渡层的类石墨碳基薄膜（分别标记为Cr-GLC和CrN-GLC）。通过微观形貌分析、电化学测试以及腐蚀-磨损试验，研究不同过渡层对类石墨碳基薄膜的结构特性、电化学性能及耐腐蚀-磨损性能的影响。研究结果表明：CrN-GLC薄膜的非晶碳层柱状生长被打断，形成了缺陷更少的碳键结构，同时具备较高的硬度和弹性模量；而Cr-GLC薄膜的非晶碳层仍呈现出明显的柱状生长特征，Cr/C过渡层显著促进了GLC层的石墨化转变，使其石墨化程度较高。通过静态电化学测试发现，Cr-GLC薄膜由于其优异的层间结合强度和高致密性，有效阻碍了腐蚀介质的渗透，从而展现出良好的耐腐蚀性能。在腐蚀-磨损试验中，CrN-GLC薄膜凭借其较高的硬度和良好的韧性，表现出优异的摩擦学性能；同时，CrN/C过渡层的引入使得该薄膜在承受摩擦与腐蚀的交互作用时，由于缺陷错位的影响，最终呈现出更为优异的耐腐蚀-磨损性能。

来源：2025年第12期

《润滑与密封》期刊编辑部

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