不锈钢是目前工业上应用最广泛的结构材料之一,受限于组分,不锈钢在众多环境中仍不可避免地受到腐蚀、磨损影响,为解决这些问题,需要对不锈钢表面进行处理,与不锈钢契合度良好且性能优越的类金刚石（diamond-like carbon,DLC）薄膜是一种合适的选择。DLC薄膜因兼具金刚石和石墨的特性,因此可以被应用至诸多领域（化学、光学、电学、摩擦学等）。制备DLC薄膜的方法有许多种,电化学沉积技术具有操作简便、设备要求低、可工业化生产等优点引起众多科研工作者的关注。目前,通过电化学沉积方法来获得DLC薄膜存在许多问题,有机溶剂体系中制备DLC薄膜需要很高的沉积电压,成膜速率慢等问题。水溶液体系中制备DLC薄膜存在的析氢反应、生成醇类物质的副反应等,使与其相关的研究受到了极大的限制。本研究在水溶液中以甲酸为碳源进行沉积,在较低电位下在不锈钢表面上实现了DLC薄膜的沉积,然而电流效率过低。通过加入甲酸钠提高p H值降低析氢副反应,提高了电流效率和沉积速率。为进一步提高沉积效率,使用二甲基亚砜（DMSO）和水的混合溶剂,以甲酸为碳源制备DLC薄膜,DMSO可通过DMSO-H2O分子间氢键网络束缚H2O中的H,从而降低水活度进而抑制析氢反应。研究了电解液、沉积条件对碳膜的结构、表面形貌、耐腐蚀性能及耐摩擦性能的影响,研究内容和结果如下:1、甲酸水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究以甲酸水溶液作为电解液,在较低电位下（-4.0 V vs.Ag/Ag Cl）,电化学沉积DLC薄膜,考察了不同浓度甲酸水溶液中碳源浓度对DLC薄膜的结构、形貌、厚度以及电化学沉积DLC薄膜的电流效率的影响。同时考察了沉积过程中产生的副产物及甲酸的还原行为。甲酸分子和甲酸根离子同时被还原成DLC薄膜,随着反应物浓度的增加,薄膜厚度越厚,电流效率提高。拉曼光谱表明DLC薄膜沉积在不锈钢上。2、甲酸与甲酸钠水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究本部分以不同比例的甲酸和甲酸钠作为电解液,电化学沉积DLC薄膜,探究电解液p H值对DLC薄膜的形貌、厚度的影响,同时考察沉积过程中的沉积速率,根据沉积速率的高低选择出最佳的甲酸与甲酸钠比例。在最佳比例的甲酸与甲酸钠溶液中,根据电流效率的高低选择出最优的沉积电位。在最佳电解液中和最优电位下,研究了DLC薄膜的厚度对薄膜耐腐蚀性能、耐摩擦性能的影响。加入甲酸钠后,制备DLC薄膜的沉积速率明显提升。在4 mol·L-1甲酸和1 mol·L-1甲酸钠电解液中,当沉积电位为-3.0 V（vs.Ag/Ag Cl）时,沉积速率和电流效率达到最大。傅里叶红外变换光谱显示制备的薄膜为含氢DLC薄膜。薄膜的厚度越大,其耐腐蚀性和耐摩擦性能越强。3、甲酸与DMSO水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究为拓宽溶剂的电化学窗口,减少阴极析氢反应,使用水和二甲基亚砜（DMSO）混合溶剂。在5 mol·L-1甲酸和0.25 mol·L-1甲酸钠（DMSO-H2O（1:1））溶液中电化学沉积DLC薄膜,探究不同槽电压下的电流效率,考察不同槽电压对DLC薄膜的结构、形貌、厚度、耐腐蚀性和耐摩擦性能的影响。二甲基亚砜的加入可以抑制析氢,相比于未加入DMSO的电解液中制备DLC薄膜,电流效率有了显著提高。SEM表明随着沉积电压的增加在阴极表面形成致密的薄膜,DLC薄膜的厚度呈现先增大后减小的趋势,薄膜的平均晶粒尺寸与sp~3杂化碳含量增加。