润滑与密封

作者：刘怡飞，李助军，陈泽达，苏峰华

单位：广州铁路职业技术学院机电工程学院,,广州铁路职业技术学院机电工程学院,,华南理工大学机械与汽车工程学院,,华南理工大学机械与汽车工程学院,

关键词：类金刚石薄膜; 磁控溅射; 元素掺杂; 力学性能; 高温摩擦

基金：国家自然科学基金项目(52175168); 2020年度普通高校重点科研项目(2020ZDZX2089); 广州市基础研究计划基础与应用基础研究项目(202201011595); 广东省自然科学基金项目(2022B1515250003); 173项目(2021-JJ-0175)

为探究金属Ti掺杂DLC薄膜在高温环境下的摩擦磨损行为，通过射频磁控溅射和直流磁控溅射混合的沉积系统制备不同Ti含量的Ti-DLC薄膜，利用SEM、XRD、Raman、纳米压痕和摩擦试验机等分析Ti含量对Ti-DLC薄膜的微观结构、力学性能及不同温度下的摩擦学性能的影响。结果表明：Ti掺杂使得Ti-DLC薄膜中sp3键的占比随着Ti含量的增加先升高后下降；Ti掺杂提高了Ti-DLC薄膜的硬度和弹性模量，并一定程度上提升了Ti-DLC薄膜的膜基结合力。摩擦测试表明：在常温下，Ti-DLC薄膜的摩擦因数和磨损率随Ti含量的增加而下降，但薄膜发生明显的磨粒磨损，且磨损率略高于DLC薄膜；Ti掺杂有效地提高了DLC薄膜的热稳定性和高温摩擦学性能，在300 ℃的高温下，掺杂薄膜仍维持较低的摩擦因数和磨损率。

来源：2024年第10期

《润滑与密封》期刊编辑部

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