SUS304不锈钢管内壁类金刚石碳基薄膜的制备及其腐蚀、摩擦学性能

张铭炯^1,2，崔明君^1,2，王福¹，鲁志斌¹，张广安¹

1. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室2. 中国科学院大学

摘 要：金属管内壁常规等离子体化学气相沉积类金刚石碳基(DLC)薄膜的耐腐蚀性能及摩擦学性能差,以空心阴极法等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术在SUS304不锈钢管内壁制备了DLC薄膜。采用现代表面分析技术,评价了DLC薄膜的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能。结果表明:采用空心阴极PEVCD法制备DLC薄膜,沉积速率高达14μm/h,膜厚为11～14μm,硬度为13～15 GPa; DLC薄膜的腐蚀电流密度比SUS304不锈钢管内壁低3个数量级,且随调制周期数增加呈降低趋势; 720 h盐雾腐蚀DLC薄膜表面未出现蚀坑,SUS304不锈钢管内壁则出现了锈斑; DLC薄膜在空气、去离子水及PAO润滑油中的摩擦系数和磨损率均大幅低于SUS304不锈钢管内壁;采用空心阴极PECVD法在SUS304不锈钢管内壁制备的DLC薄膜具有优异的耐腐蚀性能和摩擦学性能。

关键词：类金刚石碳基薄膜;SUS304不锈钢管;空心阴极等离子体增强化学气相沉积;腐蚀性能;摩擦学性能;