金属过渡层类型对非晶碳膜结构性能的影响

李蕾^1,2，郭鹏¹，刘林林¹，孙丽丽¹，柯培玲¹，汪爱英¹

1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室2. 中国科学院大学

摘 要：采用直流磁控溅射技术制备不同金属过渡层(Cr,Ti,W)的类石墨非晶碳膜(GLC),研究过渡层类型对非晶碳膜微结构的影响,并考察其在人工海水中摩擦性能的变化。研究结果表明:Cr/GLC薄膜sp2杂化键含量最高,沿GLC表面到铬碳界面方向,sp2杂化键含量逐渐增大,Ti过渡层和W过渡层的sp2杂化键含量变化不明显。Cr/GLC薄膜较高的sp2杂化键含量有助于其在摩擦过程中产生可以充当润滑相的石墨化转化摩擦转移膜。在三种涂层中,Cr/GLC薄膜表现出最高的腐蚀电位–0.16 V和最低的腐蚀电流密度4.42?10–9 A/cm2。因此相较于Ti,W作过渡层的GLC薄膜,Cr/GLC薄膜在海水环境下表现出优异的摩擦学特性。

关键词：海水;类石墨非晶碳膜(GLC);金属过渡层;电子能量损失谱(EELS);