C掺杂对MoS2/a-C复合薄膜结构、力学性能和摩擦学性能的影响

摘要

采用射频溅射MoS2靶和石墨靶制备MoS2/a-C复合薄膜,利用Raman光谱、XRD、纳米压痕仪等研究薄膜的微观结构和力学性能,并采用球-盘摩擦试验机研究薄膜在大气、真空及其交变环境下的摩擦学性能.结果表明:随着石墨靶溅射功率的增加,薄膜中MoS2结晶性逐渐减弱,薄膜结构较为致密,硬度显著提高(0.22GPa～2.23GPa),塑性变形明显下降;石墨靶溅射功率为300W时薄膜的润滑性能为最优.复合薄膜在低真空下的摩擦系数均稳定在0.04～0.07,而潮湿大气下的摩擦系数在0.05～0.25间变动;同时,真空-大气交变环境下薄膜的摩擦系数受磨合初期形成的转移膜结构及其润滑性能的影响较显著.