类碳薄膜组织结构对膜基结合力和耐磨性的影响机理研究

根据"NSAF基金"项目指南，为了在铝合金表面制备结合力高、耐磨性好的类碳涂层，探讨类碳薄膜的组织结构对膜基结合力和耐磨性的影响机理，申请者从提高基体/薄膜化学键合强度、降低类碳薄膜内应力两个方面着手，设计类碳梯度复合薄膜，即首先对铝合金进行表面强化，提高铝合金与类碳薄膜应力匹配度；然后制备一层Ti缓冲层，形成从铝合金到类碳薄膜的化学键合过渡层，提高基体/薄膜层化学键合强度；最后沉积DLC/Ti的类碳多层薄膜，Ti层作为应力释放层降低类碳多层薄膜的内应力。本研究（1）通过分析Ti层的微观组织结构及其对类碳薄膜力学性能的影响，提出Ti层应力释放机制，总结出类碳薄膜的组织结构对膜基结合力及耐磨性的影响机制。（2）通过研究类碳复合梯度薄膜的耐磨性，分析磨损过程中类碳薄膜的微观组织结构变化，提出类碳梯度复合薄膜磨损机制。研究成果不仅可以提高铝合金零件的耐磨性，还为复合梯度薄膜设计提供理论依据。