谷守旭 李迎春,2 邱 明,2 庞晓旭 范恒华

(1.河南科技大学机电工程学院 河南洛阳 471003；2.河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心 河南洛阳 471003)

使用润滑剂并不能使机械零部件一直处于润滑状态，也会出现干摩擦的情况[1-2]，在干摩擦工况下，零部件的磨损会大大地加剧，其使用寿命降低。采用表面改性技术制备固体润滑薄膜，是提高钢-钢摩擦副摩擦学性能、提高其使用寿命的有效方法之一。在众多的固体润滑材料中，非晶碳膜因具有较高的硬度和化学惰性以及优异的减摩抗磨作用而备受关注[3-5]。非晶碳薄膜根据碳键类型的不同主要分成两类，以sp3结构为主的碳膜称之为类金刚石碳(Diamond-like carbon，DLC)薄膜，以sp2结构为主的碳膜称之为类石墨碳(Graphite-like carbon，GLC)薄膜[6]。DLC薄膜具有高硬度、低摩擦因数、优异的耐磨性及化学惰性等优点，在刀具涂层、汽车发动机零部件等领域已进入实用和工业化生产阶段[7-8]。但是DLC薄膜在实际使用时仍存在较多问题，如内应力高、膜基结合强度低、韧性低、热稳定性差及对环境敏感性大，尤其是在潮湿环境下摩擦磨损性能明显下降，降低其使用寿命，导致DLC薄膜在工业生产中的应用受到较大的限制。然而以sp2结构为主的GLC薄膜具有内应力低、结合强度高、热稳定性好及承载能力高等优点[9-11]，在大气、水和油等环境中具有较优的摩擦学性能(低摩擦因数和低磨损率)，可为大量处于干摩擦状态下的摩擦副零部件提供有效的润滑与防护，成为目前最有前途的固体润滑薄膜材料之一[12]。……