低气氛敏感性类金刚石碳膜的制备及其性能研究

利用气相沉积技术，制备具有纳米晶/非晶复合结构并与金属底材结合良好的功能梯度碳膜。利用等离子化学作用，对碳膜表面悬空活性键进行嫁接与织构化。通过控制掺杂元素与类金刚石碳膜中碳网络的成键方式、薄膜表面化学状态、sp3和sp2杂化的比例和活性σ悬键的数量，在有效提高膜基结合强度和大幅提高薄膜减摩抗磨性能的基础上，改善类金刚石碳膜摩擦学行为的环境敏感性。探索制备方法、改性手段以及掺杂元素对薄膜微观结构的影响；系统的考察不同环境下薄膜摩擦学行为。揭示改性碳膜其特殊结构与摩擦学性能之间的关系，建立相关的理论模型。在此基础上，发展一系列在金属基体上具有超润滑、长寿命、低环境敏感性的类金刚石碳膜，为此类薄膜在航空航天等领域的应用提供技术支持和理论指导。