摘要：采用磁控溅射技术在硅基体上交替沉积WS2、Ni及非晶碳(a-C)层制备出不同Ni层厚度的WSx/Ni/a-C/Ni多层膜.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪等研究了多层膜的成分及微观结构;通过纳米压痕仪、划痕仪和球盘式摩擦磨损试验机等评价了薄膜的力学及大气环境中的摩擦学性能.结果表明:随着Ni层厚度的增加,WSx/Ni/a-C/Ni多层膜的致密度下降,ns/nw值(S与W原子百分数之比)由0.84降至0.73,WSx层以微晶或非晶的形式存在.多层膜的硬度和磨损率均随Ni层厚度的增加先降低后升高,但摩擦系数由0.22升至0.38,结合力先增大后减小. Ni层厚度为6 nm的多层膜的硬度可达13.4 GPa,抗氧化性能和耐磨性最优,磨损率仅为9.47×10–14 m3/(Nm).

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