《表5 不同工艺条件下MoS2涂层的摩擦学性能》

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《脉冲磁控溅射MoS_2涂层的组织结构及摩擦学性能》

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图6为对偶球和样品经过摩擦磨损试验后二维摩痕轮廓图，图7为样品及对偶球表面磨痕形貌，表4为摩擦副EDS能谱分析，表5为不同工艺参数涂层的摩擦学性能，其中μmax.为摩擦磨损过程中最大摩擦系数，μave.为平均摩擦系数。可以看出，基体抗承载能力较差，磨损深度较深，宽度较宽，而沉积MoS2涂层后的样品磨痕深度、宽度及磨损率都明显小于基体。4种不同的沉积工艺参数相比较，偏压为600 V制备的涂层，磨损率为基体的27.3%，在磨擦区域能观察到明显犁沟，据前面分析可知该工艺参数下涂层具有明显的（100）面择优取向，且表面晶粒较大，对偶球与涂层表面较大的晶体颗粒之间形成相互机械胶合，两者在相互滑动过程中易产生游离颗粒磨屑，堆积在磨痕内，致使磨损增大，摩斑的增大同时也加剧了磨损效果，磨痕表面较为粗糙，而形成深浅不一的犁沟。偏压为100、300和800 V制备的涂层，如表4所示，在对偶球的磨损区域内检测到除GCr15基体外的S、Mo元素，由于对偶球不含S、Mo元素，可判断该元素来自于磨损过程中的涂层材料转移，且这2种参数下的涂层具有（002）密排面择优取向，在由于摩擦导致的塑性变形过程中沿原子最密集的晶面发生滑移，而使摩擦副间的直接摩擦转化成了MoS2分子层间的相对滑移，有效地降低了接触区的交变剪应力，大幅降低了表面摩损率；如表5所示，偏压为100 V制备的涂层其磨损率为基体的23.78%，偏压为300 V制备的涂层其磨损率为基体的23.3%；偏压为800 V制备的涂层由于表面光滑致密，仅出现轻微的擦伤，磨损深度最浅，具有更小的平均摩擦系数（0.066）和磨损率（5.20×10-5 mm3/（N·m）），其磨损率仅为基体的13.5%，说明该偏压下制备的涂层在大气环境下磨损性能远远优于其他偏压下制备的涂层。