Si3N4基底表面粗糙度對HFCVD法制備金剛石薄膜摩擦學性能的影響

編號：FTJS10207

篇名：Si3N4基底表面粗糙度對HFCVD法制備金剛石薄膜摩擦學性能的影響

作者：王賀 溫凱翔 閆廣宇 王延祥 靳一帆 SU Peichen

關鍵詞： 氮化硅 表面粗糙度 熱絲化學氣相沉積 金剛石薄膜 耐磨性

機構(gòu)： 沈陽建筑大學機械工程學院

摘要： 采用熱絲化學氣相沉積法(hot filament chemical vapour deposition,HFCVD)在不同表面粗糙度的Si3N4基底表面制備金剛石薄膜,并對薄膜的特性進行檢測與分析。利用場發(fā)射電子掃描顯微鏡、原子力顯微鏡檢測植晶后的Si3N4基底表面以及制備的金剛石薄膜表面形貌;利用多功能摩擦磨損實驗機、探針式輪廓儀,在干摩擦條件下,測試金剛石薄膜的摩擦系數(shù)及磨損率。綜合基底粗糙度對植晶質(zhì)量的影響、金剛石薄膜表面形貌與摩擦磨損檢測實驗結(jié)果,確定了Si3N4基底表面粗糙度對金剛石薄膜耐磨性的影響。結(jié)果表明:基底表面粗糙度會影響植晶的均勻性及致密性,進而影響金剛石顆粒在基底表面的生長,同時基底的表面形貌也會復映在金剛石薄膜表面。表面粗糙度為0.15μm和0.20μm的基底所制備的金剛石薄膜擁有較好的耐磨性,可得到最低的磨損率1.75×10−7mm3/(m·N)和最低的摩擦系數(shù)0.078。