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類金剛石膜超低摩擦行為的研究進展

作者:曾群鋒; 曹倩; ERDEMIR; Ali; 李雙江; 朱家寧 西安交通大學現代設計及轉子軸承系統教育部重點實驗室; 西安710049; 美國阿貢國家實驗室能源系統分部; 美國芝加哥IL604391

摘要:近年來,高硬度、低摩擦、高耐磨性的類金剛石(Diamond like carbon,DLC)膜引起了國內外學術界和工業界極大的研究興趣,尤其是它的超低摩擦行為。首先從宏觀和微觀角度分析了DLC膜超低摩擦的起源,研究發現DLC膜的微觀結構和測試環境是影響DLC膜實現超低摩擦的主要因素,而DLC膜的微觀結構由其制備工藝決定。然后系統討論了制備工藝(包括制備方法、反應氣源、摻雜元素和基體材料等)和測試環境(包括真空與干燥惰性氣體環境、潮濕環境、高溫環境、載荷和滑動速度等)對DLC膜超低摩擦行為的影響規律。最后歸納分析了目前對DLC膜超低摩擦機理的幾種解釋,指出DLC膜作為超低摩擦材料仍需解決的問題及未來的研究趨勢。

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