李荣泽，赵晓琴，段文山，安宇龙,3，周惠娣,3，陈建敏,3

（1.西北师范大学 物理与电子工程学院，兰州 730070；2.中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点试验室，兰州 730000；3.中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049）

机械零部件的失效大部分是由摩擦磨损所致，而零部件的关键部位失效可能会造成很严重的后果[1-3]，因此材料的耐磨性对机械系统的可靠性具有重要影响。随着先进表面改性技术的发展，在金属基材表面制备高性能的功能涂层，可以改善金属的摩擦学性能，使金属的使用寿命得到很大提升。陶瓷材料由于具有优异的化学和物理性能，在机械工程领域发挥着越来越重要的作用，人们也越来越重视对陶瓷涂层摩擦磨损性能的研究[4-7]。Al2O3涂层具有熔点高、硬度大、耐磨损、抗氧化等特点，在较为恶劣的环境下仍表现出优异的耐磨性能[8-9]，被广泛用作耐磨涂层。在金属表面制备Al2O3陶瓷涂层的方法有很多，如电弧喷涂、激光熔覆、等离子喷涂等[10-13]。其中，等离子喷涂技术因具有焰流温度高、对基体热影响小、涂层厚度可控、喷涂材料种类广等优点，成为制备高熔点涂层材料常用的方法[14]。

然而机械部件的安全耐用性以及能耗和摩擦配副的力学性能密切相关，材料在不同摩擦配副下表现出不同的摩擦学特性[15]。谢红梅等[16]分别以GCr15、Si3N4作为摩擦配副，研究了TiN 薄膜的摩擦学性能，结果表明，由于摩擦配副硬度的差异，TiN 薄膜表现出不同的摩擦学特征。与较硬的Si3N4对偶摩擦时，磨损机制主要是磨粒磨损；……