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多层结构设计对类石墨碳基薄膜摩擦学性能的影响

为了提高类石墨碳基薄膜在干摩擦及海水环境中的摩擦磨损性能，采用直流磁控溅射的方法在15-5PH钢样片上制备Cr掺杂的GLC单层膜和调制周期为6的Cr/GLC多层膜。利用扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱仪（Raman）对薄膜结构进行表征；采用UST-2划痕仪测试薄膜与基体的结合力；采用纳米压痕仪测试薄膜的硬度及弹性模量；利用MFT-5000多功能摩擦磨损测试仪测试薄膜在干摩擦及海水环境中的摩擦磨损性能，并分析其磨损机理。研究结果表明：Cr/GLC多层膜的膜基结合力、硬度均高于Cr/GLC单层膜； Cr/GLC多层膜的磨损率低于Cr/GLC单层膜。多层结构设计可以提高类石墨碳基薄膜的综合性能。
关键词：摩擦磨损；磁控溅射；调制周期；Cr/GLC多层膜