【摘 要】
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本文利用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)制备了碳基薄膜，考察了各种工艺参数对薄膜结构性能的影响，探讨了薄膜微观结构与其机械性能、摩擦学和表面特性之间的相关性。主
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本文利用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)制备了碳基薄膜，考察了各种工艺参数对薄膜结构性能的影响，探讨了薄膜微观结构与其机械性能、摩擦学和表面特性之间的相关性。主要研究结果如下：
1.利用直流射频PECVD制备了a-CNx：H薄膜，考察了沉积参数对薄膜组成结构的影响。研究表明氮掺杂具有显著的影响作用，并制备出具有良好机械性能的纳米结构非晶碳氮薄膜。
2.利用脉冲直流PECVD制备出高硬度高弹性的类富勒烯含氢碳膜(FL-C：H)，该薄膜在空气中具有超润滑特性。与α-C：H薄膜相比，它具有优异的机械性能、高的sp2碳含量、少的键合氢含量，以及良好的摩擦性能。考察了载荷对FL-C：H薄膜摩擦磨损性能的影响，并利用Hertz理论和转移膜理论对其进行解释。
3.研究了碳氮薄膜红外光谱强度增强的原因，氮原子以碳氮双键或叁键的形式与石墨环结构相连，均会形成共轭体系。在氮原子诱导作用下，sp2团簇中C=C键发生偶极，导致薄膜红外光谱具有较强的离域振动。
4.考察了DLC薄膜的摩擦机理，其摩擦学行为与摩擦界面氢键和静电排斥的形成密切相关。当在摩擦界面形成氢键和静电排斥时，DLC薄膜的摩擦系数很低。相反，则较高。并利用密度泛函方法模拟了不同气氛下摩擦界面摩擦力的差别，其结果与实验基本相符。
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