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不同环境下线速度对高含氢a-C:H薄膜摩擦学性能的影响研究

a-C:H

作者：王广飞       指导老师：刘兴光

单位：安徽工业大学    邮编：2430032

摘要：在宏观尺度下高含氢a-C:H薄膜由于能够实现超润滑（μ＜0.01），因此受到广泛关注，具有极大地应用前景。但高含氢a-C:H薄膜的摩擦学性能对测试条件十分敏感，为此，本文研究了不同环境下线速度对高含氢a-C:H薄膜摩擦学性能的影响及其摩擦学机理。采用真空摩擦试验机以载荷恒为5N的情况下分别在氮气和氩气环境中，以1cm/s、2cm/s、4cm/s、8cm/s、16cm/s这五种不同的线速度对a-C:H薄膜进行摩擦实验；利用台阶仪观察薄膜在不同线速度下的磨损形貌，计算磨损率；使用激光共聚焦拉曼光谱仪测试涂层表面和磨痕的碳相结构信息及氢元素的相对含量。结果表明：随着转速的提高，磨合阶段的循环圈数缩短；在超润滑阶段，摩擦系数基本不受线速度影响，薄膜的耐磨性能依赖于超润滑状态带来的超低摩擦系数，不同线速度下薄膜均没有明显磨损。