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本文以C2H2+H2和C2H2+Ar为气源，用射频激发等离子体基离子注入技术，在30CrMnSi钢基体上成功地制备出含氢DLC膜，系统地研究了DLC膜的微观结构及其与工艺参数的关系、DLC膜的热稳定性和摩擦学行为。在对比研究了复合离子注入TiCx膜、TiNx膜以及离子注入混合、非平衡磁控溅射TiNx膜结构和性能的基础上，成功设计并制备出以离子注入混合TiNx膜为过渡层的TiNx/DLC多层膜。考虑实际应用条件，还研究了粗糙度和摩擦副对TiNx/DLC多层膜摩擦性能的影响。
利用X射线光电子谱(XPS)研究了薄膜的成分和C、N、Ti及O元素的化学态，采用卢瑟福背散射(RBS)测试了DLC膜的H含量和膜厚；利用Raman光谱和傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试分析了DLC膜的微观结构，使用透射电子显微镜(TEM)对TiCx和TiNx膜的相结构及组织形态进行了研究；使用纳米压痕技术测试了薄膜的纳米硬度和弹性模量；利用划痕法测量了薄膜的剥落临界载荷；通过球-盘式摩擦试验机研究了DLC及多层膜在不同湿度的大气和真空中的摩擦学行为；利用扫面电镜(TEM)观察了摩擦副的磨痕，采用显微Raman光谱分析了磨屑的结构。