刘乃瑜 徐路遥 郑少梅

(青岛理工大学机械与汽车工程学院 山东青岛 266033)

以CrN为代表的二元金属硬质氮化物薄膜因其具有优异的力学性能、良好的耐磨性以及耐腐蚀性能,在刀具、汽车、船舶以及航空航天领域都得到了广泛的应用[1-3]。然而CrN涂层因较大的晶粒尺寸和较高的摩擦因数,使其很难满足一些特殊环境下的应用。非金属元素碳(C)的掺杂可以有效地阻碍CrN中大晶粒的生长，同时由于C元素的固溶，改变了CrN涂层中的晶体结构，从而呈现出更为突出的机械性能以及摩擦磨损性能[4-6]。HU等[7]发现C元素的掺入可以有效降低CrN的摩擦因数，当C靶电流为1.5 A时，摩擦因数仅为0.38。然而目前研究大多仅关注CrCN涂层在干摩擦条件下的摩擦学性能，对其在润滑条件下的摩擦磨损性能的研究相对较少。

近年来，甘油作为一种环境友好的润滑剂而日益受到研究人员的广泛关注。已有的研究表明，多种材料在甘油润滑下均表现出较低的摩擦因数[8-10]，当甘油与DLC涂层一起使用时，可以在边界润滑下实现超滑[11-13]。如：JOLY-POTTUZ等[14]发现甘油可以在摩擦过程中发生催化降解，在接触区域形成润滑层；LONG等[15]发现DLC涂层表面在甘油润滑下摩擦因数最低可达0.004。伴随着人们环境保护意识的提升，甘油已开始被作为绿色的金属加工润滑剂而使用[16]。为了快速地适应科技发展给大型工业机器以及医疗设备等带来的更高的工况要求[17-18]，开展硬质氮化物薄膜在甘油润滑下的摩擦学性能的研究显得尤为重要。……