| 钛硅共掺杂类金刚石碳膜的设计、制备及其超低摩擦性能研究 | |
| 姜金龙 | |
| Subtype | 博士 |
| Thesis Advisor | 刘维民 |
| 2011-05-24 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 固体润滑国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 材料学 |
| Keyword | 类金刚石碳膜 钛硅共掺杂 协同作用 微结构 超低摩擦 Diamond-like Carbon Film Tisi Co-doping Synergistic Effects Microstructures Superlow Friction |
| Abstract | 利用中频磁控溅射技术制备了钛硅共掺杂的类金刚石碳膜（DLC），考察了工艺参数对薄膜组成、微结构和性能的影响，探讨了薄膜微结构与力学性能、摩擦学和表面特性之间的关系。研究了共掺杂DLC薄膜在大气环境下的超低摩擦行为并对其机理进行了分析。主要研究结果如下： 1. 研究了甲烷流量、偏压和温度等工艺参数对薄膜微结构的影响。结果表明，薄膜微结构(sp3/sp2)受离子能量、离子密度及掺杂元素影响。利用钛和硅共掺杂协同作用可以对DLC微结构进行调控。 2. 研究了甲烷流量、偏压和温度等工艺参数对薄膜性能的影响。结果表明，甲烷流量为40 sccm，偏压为-100 V时沉积的薄膜在湿度为40% RH大气环境下表现出超低摩擦力。 3. 研究了测试条件对薄膜摩擦学性能的影响。结果表明，随滑动速度和载荷增加，摩擦系数从0.055减小到0.01的超低值。基于气体分子吸附和解吸解释了摩擦系数对滑动速度的依赖性，利用Hertz 接触理论解释了摩擦系数对载荷的依赖性。 4. 与钛/硅单一元素掺杂DLC相比，钛硅共掺杂DLC具有优异的摩擦学性能。薄膜超低摩擦性能是多种内在和外在因素（例如，氢化作用、摩擦化学反应、摩擦诱导石墨化和转移层中的类聚合物）共同作用的结果。 |
| Subject Area | 薄膜材料 |
| Funding Project | 空间润滑材料组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/1703 |
| Collection | 固体润滑国家重点实验室（LSL） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 姜金龙. 钛硅共掺杂类金刚石碳膜的设计、制备及其超低摩擦性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2011. |
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| 201113姜金龙.pdf（4220KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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