材料研究学报

作者：马飞, 王闯, 郭武明, 史祥东, 孙建颖, 庞刚

单位：1.内燃机与动力系统全国重点实验室 潍坊 2610612.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室 宁波 3152013.潍柴动力股份有限公司 潍坊 261061

关键词：材料表面与界面,CrN：a-C多相复合涂层,氮化铬,非晶碳,摩擦学性能

基金：内燃机可靠性国家重点实验室开放基金(SKLER-201902)

分别以Cr靶、N2与C2H2作为Cr源、氮源与碳源，采用多弧离子镀技术制备CrN:a-C多相复合涂层，通过调节C2H2的流量改变涂层中碳的含量，使用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫描电镜热场(FE-SEM)、多功能摩擦磨损试验机等手段研究了碳含量对其组成结构、机械性能以及摩擦学性能的影响。结果表明：随着涂层内碳含量的提高涂层非晶碳的结构特征逐渐明显和涂层致密性降低，使机械性能降低但是其结合力和硬度仍然比较高。在干摩擦和5W-30润滑油环境中涂层均呈现出较好的低摩擦与低磨损特性。碳含量和摩擦产物的影响，使摩擦系数和磨损率在两种环境中均先提高后降低。在C2H2流量为120 sccm的条件下在干摩擦和润滑油环境中涂层的摩擦系数分别为0.33和0.12，磨损率分别为1.3 × 10-5 mm3/(N·m)和7.4 × 10-6 mm3/(N·m)，可为摩擦副部件提供有效的减磨抗磨防护作用。

来源：2024年第4期

《材料研究学报》期刊编辑部

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