潮湿环境下非氢类金刚石薄膜的超自润滑性能研究

采用脉冲激光沉积（PLD）方法在不同衬底温度条件下制备了不含氢的类金刚石薄膜，在相对湿度为80％与5％的条件下测试了类金刚石薄膜的摩擦学特性．由于PLD方法的独特性，薄膜具“软-硬”双层结构，保证了薄膜在潮湿条件（RH=80％）下仍保持非常优异的摩擦性能，摩擦系数与磨损率最低达0．045与5．94×10^-10mm^3·N^-1·m^-1，相对于干燥条件下测试结果来看，几乎没有明显变化．原子力显微镜与白光干涉仪测试结果表明，薄膜的均方根粗糙度小于1nm，最小值为0．209nm；XPS表明薄膜sp^3最高含量达72％，并且Raman光谱结果表明室温下制备的薄膜是非晶网络结构；纳米压痕迹测试表明，薄膜最高硬度与弹性模量分别达51 GPa与350 GPa，且随衬底温度升高而降低；样品表面的水接触角均大于90°，薄膜表面疏水并具有极低的表面能．