图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral PresentationNi、Ta分别与Si双元掺杂对非晶碳薄膜在不同温度下的结构与摩擦学性能影响

编号：405 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-20 19:04:40 浏览：95次收藏取消收藏

2024-05-12 16:35

15min

[D] 论坛3：物理气相沉积和化学气相沉积薄膜技术 [D-2] 论坛3下午

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摘要

摘要：非晶碳薄膜具有硬度高、耐磨性能好、化学性能稳定等优点，但内应高以及热力学不稳定性限制了它的应用范围。本报告通过选择非晶碳硅以及与Si作用不同的亲碳金属Ta、弱碳金属Ni分别共掺非晶碳薄膜，研究了掺杂元素对薄膜结构以及不同温度下（室温-300 ℃）摩擦学性能的影响，结果表明，Si在薄膜以SiC形式存在，Ni在薄膜中主要以非晶碳形式存在，且不与碳成键；Ta在薄膜中主要以TaC形式存在；而共掺元素对薄膜中sp²C含量变化起到相反作用，Si 掺入降低了sp²C含量，提高了碳骨架交联度，而金属掺入提高了sp²C含量。共掺薄膜的整体硬度较低，但提高了非晶碳薄膜的热稳定性能以及在不同温度下的摩擦学性能，随着温度的升高，薄膜的不同位置发生了不同程度的石墨化，在较高温度摩擦过程中，Si、Ni双掺薄膜摩擦界面处Si从Si-OH 向SixOy 转变，而在Si、Ta双掺薄膜中，摩擦界面处SiC 和 Ta₅Si₃实现了减摩耐磨作用。