摘要：目的 研究离子源功率对a-C：H（Al）薄膜结构及性能的影响。方法 采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n（100）型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C：H（Al）薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C：H（Al）薄膜的结构及性能进行表征。结果 薄膜的硬度均在1000HV以上。摩擦系数较低,为0.05~0.15。离子源功率为450 W时,薄膜摩擦系数和结合力均出现了最优值,分别为0.05和21.46 N。离子源功率在550 W时,磨损率达到最低值,为3.59×10^-7 mm^/（N·m）。结论 离子源功率较低时,薄膜表面较疏松,随着离子源功率的增加,薄膜逐渐趋于平整致密。随离子源功率的增加,薄膜的硬度增大,薄膜的结合力先增大后减小,而薄膜的摩擦系数先减小后增大,磨损宽度减小,磨损深度降低,磨损率减小。

关键词：类金刚石薄膜 中频磁控溅射 离子源功率 结合强度 摩擦学力学性能 

单位：中南大学材料科学与工程学院; 长沙410083; 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室; 广州510650