摘要: 本论文综述了金属掺杂类金刚石薄膜（Me-DLC）薄膜的研究进展。在此思路基础上，通过反应磁控溅射技术制备了不同的双金属共掺杂的DLC薄膜，并探讨了不同沉积参数对双金属掺杂DLC薄膜组成、结构及性能的影响。取得以下研究结果： 1.在不同CH4/Ar比... 展开 本论文综述了金属掺杂类金刚石薄膜（Me-DLC）薄膜的研究进展。在此思路基础上，通过反应磁控溅射技术制备了不同的双金属共掺杂的DLC薄膜，并探讨了不同沉积参数对双金属掺杂DLC薄膜组成、结构及性能的影响。取得以下研究结果： 1.在不同CH4/Ar比率下制备了一系列Cr/Cu-DLC薄膜。分析了CH4/Ar流量比对薄膜组成，结构，力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明：随着CH4/Ar的比率从18/40增加至28/40，薄膜中的C含量呈增加趋势，金属掺杂总量呈降低趋势，最大金属掺杂总量为13at.%。掺杂的碳化物形成元素Cr主要以Cr3C2及CrO3的形式存在，掺入的非碳化物形成元素Cu主要以CuO的形式存在。当CH4/Ar流量比为28/40时，薄膜具有最高的sp3含量（47.55%），最优的力学性能，最低的摩擦因数和磨损率（COF=0.08，磨损率为6.2×10-17m3N-1m-1）。薄膜优异的摩擦学性能归因于出色的力学性能及摩擦界面的致密且连续的转移膜的形成。 2.在不同偏压条件下制备了一系列的Cr/Ni-DLC薄膜。分析了偏压对薄膜组成，结构，力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明：随着偏压的增加，薄膜中的C含量呈增加趋势，金属掺杂总量呈降低趋势，金属最大掺入量为1.18at.%。其中掺入金属Ni主要以Ni3C、NiO和Ni纳米晶的形式存在，掺入金属Cr主要以Cr3C2的形式存在。随着偏压增加，薄膜中sp2含量呈增加趋势。薄膜力学性能是多种因素共同作用的结果，不仅与sp3含量有关，还与金属掺入量、薄膜致密性及氢含量相关联。在400V高偏压时，薄膜具有最为致密的结构和最低的磨损率5.97×10–18m3N-1m-1。 3.在不同偏压条件下制备了一系列Cr/Co-DLC薄膜。探讨了偏压对薄膜组成、结构、力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明：随着偏压的增加，薄膜中C含量呈增加趋势，金属掺入量呈降低趋势。随着偏压增加，薄膜中的sp2含量总体呈增加趋势。对于Cr/Co-DLC薄膜而言，偏压的变化主要对薄膜耐磨性产生了影响，对摩擦因数近乎无影响。Cr/Co-DLC薄膜在400V时具有最低的磨损率2.57×10–18m3N-1m-1，这主要归因于其致密的结构及薄膜表面碳物质的润滑作用。 收起