ZrO2薄膜的力学性能和摩擦学性能研究

材料科学与工程学报, 2004, 22(5): 669-673. doi: 10.3969/j.issn.1673-2812.2004.05.013

ZrO2薄膜的力学性能和摩擦学性能研究

王金清 ^1, , 刘晓红 ^2, , 单小东 ^3, , 杨生荣 ^4,

1.中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室,甘肃,兰州,730000

2.中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室,甘肃,兰州,730000

3.西北永新化工股份有限公司,甘肃,兰州,730000

4.中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室,甘肃,兰州,730000

基金项目: 国家自然科学基金(50375151,50272068) 国家高技术研究发展计划(863计划)(2002AA423230,2002AA302609)

关键词：氧化锆薄膜 , 力学性能 , 抗划伤性能 , 摩擦学性能

Mechanical Properties and Tribological Behaviour of ZrO2 Thin Films

在单晶硅表面成功地获得了自组装单层薄膜(MPTS-SAM),并将薄膜表面的巯基(-SH)完全氧化成磺酸基(-SO3H),从而获得了磺酸化的MPTS-SAM.采用静电自组装技术成功使ZrO2纳米微粒组装到磺酸化的MPTS-SAM表面获得淀积ZrO2薄膜.将ZrO2薄膜分别在500℃和800℃进行热处理后,ZrO2薄膜的厚度逐渐减小,这可能是随着温度的升高薄膜的表面密度逐渐增大所致.对ZrO2薄膜的力学和抗划伤性能分析发现:随着温度的升高,ZrO2薄膜的硬度和弹性模量依次增加,同时薄膜的抗划伤性能也逐渐提高.摩擦磨损实验表明:利用该方法制备的ZrO2薄膜经800℃烧结处理后适于在低负荷、低滑动速度下作为减摩、抗磨保护性涂层.

参考文献

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