单晶硅表面等离子体基离子注入碳纳米薄膜的摩擦学特性  

作　　者：廖家轩 刘维民 徐洮 严洁 薛群基 

机构地区：中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州730000

出　　处：《摩擦学学报》2004年第2期115-118,共4页Tribology

摘　　要：用等离子体基离子注入(PBII)技术在单晶硅表面制备了碳纳米薄膜，考察了薄膜在不同载荷及速度下同Si3N4球对摩时的摩擦学性能，并采用扫描电子显微镜观察分析了磨痕表面形貌．结果表明，所制备的碳纳米薄膜光滑致密，为高硬度富弹性的类金刚石碳(DLC)膜，薄膜通过C-Si键合作用而同硅片表面形成牢固结合，且成分及结构呈现某种梯度变化特征，单晶硅经改性后摩擦学性能大幅度改善：在低载荷(0．5N)下其耐磨寿命达3h以上，摩擦系数处于0．10～0．30之间，磨痕不明显；在高载荷(4N)下其耐磨寿命及摩擦系数(0．03～0．20之间)均明显降低．这是由于较高载荷或滑动速度导致DLC薄膜石墨化加剧所致。

关 键 词：单晶硅 等离子体基离子注入(PBII) 碳纳米薄膜 摩擦学性能 

分 类 号：TG142.2[一般工业技术—材料科学与工程]