圖1示出了經真空中不同溫度下熱處理的無Ti底層的DLC薄膜形貌的AFM像(玻璃陶瓷基體,簿膜厚度0 24 pm).可以看出，無Ti底層的DLC 薄膜表面存在尺寸300- 800 m之間﹑高度小于100 nm的品粒凸起，同時還存在著一些細小分散相 這同文獻報道的結果一致換言之,所制備的DLC薄膜由石墨碎片﹑布基蔥和金剛石晶粒組成,各組分以新型共價鍵組成網架結構,從而使得DLC薄膜具有良好的力學性能凸起的晶粒相含有大量sp3雜化的碳原子,故其硬度比細小分散相的大,而石墨碎片分散相主要由sp’雜化的碳原子所構成當真空熱處理的溫度低于500℃時，凸起晶粒的尺寸幾乎保持不變;隨著溫度繼續升高,DLC薄膜發生石墨化,表面層碳的氧化加劇,薄膜致密性降低,故硬度和彈性模量降低;但當退火溫度達到9o0 ℃時,薄膜中形成大量碳化鈦硬化相,故硬度和彈性模量反而有所增大。

                                                                         圖1

a經真空500 ℃退火處理后無Ti底層的DLc簿膜的硬度﹑彈性模量和表面形貌幾乎保持不變;經700 ℃退火處理后硬度和彈性模量有所降低;對于含Ti底層DLC,而經900℃退火處理后簿膜的硬度和彈性模量反而有所增大,這是由于高溫退火導致形成大量碳化鈦硬化相所致

b含Ti底層的DLC海膜的硬度和彈性模量比無Ti底層的DLC薄膜的低,熱處理對彈性模量的影響不大;含Ti底層的DLC薄膜經真空400 ℃退火處理后,Ti易同氧結合形成TD:,從而同Ti的碳化過程形成競爭反應,因此薄膜內部同時含有To:和Tc

c無Ti底層的DLC薄膜經真空700 ℃熱處理后摩擦系數保持不變;而經空氣中500℃熱處理后簿膜的摩擦系數明顯降低,這是由于DLC簿膜在空氣中熱處理時更易發生石墨化所致

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yyp2021.3.23