金属热处理

作者：郭于洋, 吴勇, 孙清云, 陈辉, 杨甫, 夏思瑶

单位：1.中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司, 湖北 武汉 430030;；2.特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室, 湖北 武汉 430030

关键词：化学气相沉积,金刚石涂层,硼掺杂金刚石,碳源浓度,摩擦学性能

基金：国家自然科学基金面上基金项目(52175182);国家科技重大专项(2024ZD0712801);湖北省自然科学基金(2022CFB936)

以H2和CH4作为气源,采用热丝CVD法制备了金刚石涂层;利用扫描电镜、X射线衍射、Raman光谱仪检测涂层的形貌结构、成分,考察碳源浓度对涂层质量的影响,并对比研究不同碳源浓度下金刚石薄膜的摩擦学性能。结果表明,在H2/CH4体系制备金刚石膜的试验中,提高碳源浓度可调控金刚石晶粒从微米向纳米转变。硼的掺杂会导致金刚石特征拉曼峰因Fano效应而呈不对称形状,且随着碳源浓度升高,金刚石薄膜中非金刚石碳含量增加,金刚石碳含量减少。往复摩擦试验结果显示,所有金刚石薄膜的摩擦因数均有明显降低,说明在YG3/YG6硬质合金基体表面沉积金刚石薄膜能够显著提高其在摩擦学领域的服役性能。

来源：2025年第5期

《金属热处理》期刊编辑部

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