脉冲偏压对PECVD制备DLC薄膜的结构及性能的影响

简介

在不锈钢基材表面利用等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD）改变脉冲偏压制备不同结构类金刚石薄膜（DLC）。分别采用表面轮廓仪、扫描电镜、拉曼光谱及电子探针分析薄膜的表面粗糙度、断面形貌、薄膜结构及成分，采用纳米压痕仪及划痕仪测试薄膜的纳米硬度、弹性模量和膜基结合力，采用球盘摩擦试验机测试薄膜在大气环境中的摩擦学性能。结果表明：脉冲偏压显著影响PECVD制备的DLC薄膜的表面粗糙度、微观形貌、膜基结合力、纳米硬度及摩擦学性能；随偏压的增大，DLC薄膜的表面粗糙度，摩擦因数及磨损量都先减小后增大，而膜基结合力则先增大后减小。其中2．0kV偏压制备的DLC薄膜具有最强的膜基结合力，而1．6kV偏压制备的DLC薄膜具有最低的表面粗糙度、最高的硬度和最优的减摩耐磨性能。