范真
,
刘翊
,
丁建宁
,
程广贵
,
陈修祥
材料导报
采用AFM尖头探针、球头探针和平头探针对Si-DLC膜进行摩擦实验,研究了薄膜的微观摩擦力学性能,探讨了不同接触尺度下薄膜表面粘附力及摩擦产生的机理.建立了不同探针与薄膜表面粗糙峰的接触模型,推导了表面粘附力与接触面积的关系表达式,表明在微观接触中,接触面积对粘附力起着主导作用.尖头探针与薄膜表面的微观摩擦系数取决于表面粗糙峰的斜率,与粗糙峰的高度相关不大；球头探针与薄膜表面的摩擦力主要取决于单位面积接触粗糙峰密度；平头探针与薄膜表面的摩擦力主要取决于外加载荷,表面形貌的微观尺寸效应可忽略.
关键词:
Si-DLC膜
,
接触尺度
,
摩擦机理
,
接触模型
陈文刚
,
葛世荣
,
张涌海
功能材料
低温条件下在单晶硅表面沉积DLC膜和Si-DLC膜层，采用UMT-2微摩擦磨损实验机研究了两种膜层的摩擦磨损特性，借助拉曼光谱、X射线衍射仪及立体三维形貌仪分析了两种膜层的表面形貌和组成。使用扫描电子显微镜检测了两种膜层磨损后的表面形貌。结果表明两种膜层表面都非常平滑，属于纳米硬膜；两种膜层都具有良好的减摩托磨作用，其中DLC膜层的减磨性能好于Si-DLC膜，而Si-DLC膜的抗磨性能优于DLC膜。分析认为这是由于具有Si过渡层的DLC膜与硅基体的结合更为牢固造成的，但其同时促使DLC膜的减摩性能降低。
关键词:
单晶硅
,
DLC膜
,
Si-DLC膜
,
摩擦磨损
