磁控溅射Ag膜磨斑微结构与耐磨机理研究

曹亚楠, 夏延秋, 段宝玉, 穆文雄

(1. 华北电力大学 能源动力与机械工程学院, 北京 102206;2. 内蒙古科技大学 机械工程学院, 内蒙古 包头 014010;3. 内蒙古科技大学 分析测试中心, 内蒙古 包头 014010)

载流摩擦副是载流和摩擦耦合的配副，其接触表面是导电接触和摩擦接触的共面，接触表面的材料特性、表面形貌和表面膜特性与其导电性能和摩擦性能有关，其内在的耦合影响机理复杂[1]，材料的显微组织结构特征对其宏观力学性能[2-3]和摩擦学性能[4]等有很大影响，为了获得摩擦学机理有必要研究接触表面材料的微观结构.

银是目前已知的导电性和导热性最好的金属材料，具有优异的固体润滑性能，常以银基膜的形式用作电接触涂层材料[5-7]. 宇文等[8]采用化学镀的方法制备了银膜，发现银膜和离子液体复合润滑可有效改善自配副铜的摩擦学性能. 陈等[9-10]发现电镀法制备的Ag镀层在边界润滑下具有优异的导电能力和摩擦学性能. 磁控溅射涂层制备方法具有制备过程温度低，环保无污染和成膜质量高等优点，近年来广泛应用于制备银膜材料[11-12]. 作者所在课题组[13]之前采用直流磁控溅射制备银膜发现银膜与加入聚苯胺添加剂的导电润滑脂配合表现了较好的电学和摩擦学性能，且磁控溅射银镀层比电镀银镀层具有更好的摩擦学和电学性能.

Kang等[14]和张等[15]研究了银基复合自润滑膜的微观结构与摩擦学性能，发现润滑膜的厚度直接影响摩擦系数的……