不同气氛热冲击下Al:WS₂薄膜摩擦学性能的响应机理

Abstract

采用磁控溅射技术制备了Al:WS2薄膜。为考查不同气氛热冲击下Al:WS2薄膜摩擦学性能的响应机理，采用自行研制的温度交变真空摩擦试验机开展了真空、氮气及氧气气氛的–100～+250℃的热冲击试验，并对热冲击后Al:WS2薄膜结构、成分以及摩擦学性能进行了研究。研究发现，热冲击后，Al:WS2薄膜柱状晶长大，S含量减少，部分WS2被氧化为WO3，薄膜硬度增加。经氮气热冲击后，薄膜的（002）衍射峰强度明显增强，使得摩擦系数降低。经真空热冲击后，在薄膜表面形成的WO3起到磨粒磨损作用，减少了薄膜寿命；经氧气热冲击后，Al:WS2薄膜中大量起润滑作用的WS2被氧化为WO3，薄膜的寿命显著缩短。

Keywords

• Al:WS₂薄膜
• 热冲击
• 气氛
• 摩擦