研究目的
研究微结构和结构无序对多晶金刚石薄膜摩擦学性能的影响。
研究成果
MCD薄膜因剪切诱导非晶化及随后的表面钝化作用，表现出超低摩擦系数和更低的磨损率，适用于机械与摩擦学应用。NCD薄膜由于剪切诱导的塑性变形（未发生非晶化）而呈现较高的摩擦系数和磨损率。
研究不足
本研究仅限于探讨微观结构和结构无序对常温条件下摩擦学性能的影响，未涉及其他环境因素或不同对偶材料的作用。
1：实验设计与方法选择：
采用定制的HFCVD系统，通过调节甲烷与氢气的原料气体比例生长金刚石薄膜，以获得不同形貌和结构无序性。利用场发射扫描电镜（FESEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）和拉曼光谱仪分析形貌与结构特性，采用球盘式摩擦试验机进行摩擦学测试。
2：样品选择与数据来源：
在硅(111)晶圆上合成金刚石薄膜，甲烷浓度变化范围为0.5%至3%。
3：5%至3%。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：定制HFCVD系统、场发射扫描电镜（Supra 55，卡尔·蔡司，德国）、原子力显微镜（NTGRA，NT-MDT，俄罗斯）、X射线衍射仪（STOE）、球盘式摩擦试验机（CSM，瑞士）、氧化铝球（直径6毫米）。
4：实验流程与操作步骤：
在不同甲烷浓度条件下生长金刚石薄膜，表征其形貌与结构特性，并在环境条件下进行摩擦学测试。
5：数据分析方法：
XRD分析相纯度，FESEM和AFM分析形貌与粗糙度，拉曼光谱分析结构无序性，摩擦试验机测量摩擦系数。
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获取完整内容-
Field Emission Scanning Electron Microscope
Supra 55
Carl Zeiss
Examining the variation in microstructure and morphology of as grown surface and wear tracks of the samples.
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Atomic Force Microscope
NTGRA
NT-MDT
Measuring surface topography of the films in semi-contact mode and for nanoscale friction analysis on wear track.
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X-ray Diffractometer
STOE
Evaluating phase purity of the diamond films in glancing incidence mode using Cu-Kα radiation.
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Ball on Disk Tribometer
CSM
Carrying out the tribological tests of the films in linear reciprocating mode.
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Micro-Raman Spectrometer
Invia
Renishaw
Recording Raman spectra on the surface and wear track of the films using an argon ion laser.
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