类金刚石薄膜的制备及摩擦学性能调控研究现状

韩冰源1, 2，许建飞3，杜文博2，赵泳林4, 5，崔方方3，李函1, 5，朱胜2 （1.湖北汽车工业学院汽车工程学院；2.再制造技术国家级重点实验室；3.江苏理工学院汽车与交通工程学院；4.湖北汽车工业学院艺术与设计学院；5.汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室）

摘要：类金刚石薄膜（DLC）因其卓越的耐磨性、低摩擦因数、高硬度等特点，在汽车工业、航空航天、机械制造等领域得到广泛的应用。为了延长机械零部件在磨损、腐蚀等环境下的服役寿命，目前开发了多种先进的DLC 薄膜性能调控技术，实现了对机械零部件性能的强化。研究领域的相关内容和方法正在不断地丰富和完善，但目前缺少这类综述论文，此类论文对于引领整个行业和领域的发展显得尤为重要。从DLC 薄膜的制备技术、工艺参数优化、元素掺杂改性、梯度构筑和表面织构化等方面，系统总结国内外相关耐磨性能的研究工作。大量研究发现，适当调控工艺参数可以提高DLC 薄膜的硬度和耐磨性；元素掺杂可以改善DLC 薄膜的结构和性能，实现高弹性恢复、低摩擦磨损；梯度构筑可以增强DLC 薄膜的附着力、硬度、抗磨损性；表面织构化可以改善DLC 薄膜的摩擦学性能。因此，通过精细调控工艺参数、掺杂元素和含量、表面结构设计等，可以有效改变DLC 薄膜的微观结构，增强其附着力、硬度和抗磨损性，这些改进有助于延长机械零部件在严苛条件下的使用寿命。通过全面调整DLC 薄膜的制造工艺及其他策略，以实现其耐磨性能的全面提升，填补了行业内对DLC薄膜性能优化方面系统性综述的空缺，对相关技术领域的进一步发展具有重要的指导性意义。

关键词：类金刚石薄膜；微观结构；力学性能；摩擦学性