纳米结构碳基薄膜的制备及性能研究

利用单极脉冲等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅衬底上沉积含氢碳薄膜，用高分辨透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪研究薄膜的微观结构，用X 射线光电子能谱分析薄膜的化学键状态，并用纳米压痕仪测定薄膜的硬度和弹性模量，在CSM往复式摩擦磨损试验机上考察薄膜的摩擦学性能。结果表明：在单极脉冲等离子体增强化学气相沉积系统上成功制备出在非晶基体上镶嵌弯曲类富勒烯纳米结构的含氢碳薄膜，其独特的类富勒烯纳米结构赋予薄膜良好的力学性能，其弹性恢复系数和硬度分别高达86%和26.37 GPa；与非晶结构薄膜相比，制备的纳米结构含氢碳薄膜在室温环境下摩擦学性能更为优异，在机械摩擦表面具有广阔的应用前景。