磁控溅射WS2、WS2-C固体润滑薄膜的制备与性能研究的中期报告.docx

磁控溅射WS2、WS2-C固体润滑薄膜的制备与性能研究的中期报告 中期报告 一、研究背景及意义 WS2-C固体润滑材料具有低摩擦系数、高耐磨性等优异性能，在航空航天、汽车、机械等领域有广泛应用。本研究旨在探究磁控溅射法制备WS2、WS2-C固体润滑薄膜的制备工艺，研究其制备条件对膜层结构及性能的影响，为其在工业应用中提供参考。 二、研究进展 1. 设计固体润滑薄膜的实验方案，并进行展开。 2. 根据实验方案，制备了一系列不同制备条件下的WS2、WS2-C薄膜。 3. 利用X射线衍射（XRD）和Raman光谱对WS2、WS2-C膜层的结构进行表征。结果表明，WS2-C膜层中C元素的添加有助于提高薄膜的晶体质量，且C元素能够进入WS2纳米颗粒的晶体结构中，形成WS2xC1-x的合金结构。 4. 利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌及粗糙度进行分析。结果表明，WS2-C薄膜具有更为均匀致密的结构，表面更加平滑，且表面粗糙度低，表明在制备WS2-C薄膜过程中C元素的添加有助于提高薄膜的致密性。 5. 进行了WS2、WS2-C膜层的摩擦学测试。测试结果表明，与纯WS2膜层相比，添加C元素的WS2-C膜层具有更低的摩擦系数。该结果表明，C元素的添加有助于提高WS2-C薄膜的润滑性能。 三、下一步工作 1. 根据实验结果进一步优化WS2、WS2-C薄膜层的制备工艺，以提高其性能。 2. 进行更加系统的分析，探究C元素添加量及其对薄膜性能的影响。 3. 探究WS2、WS2-C薄膜层的物理化学性质，为其在工业上的应用提供更加详细的参数指标。 四、研究成果 1. 初步探究了磁控溅射法制备WS2、WS2-C固体润滑薄膜的制备工艺及性能。 2. 发现C元素的添加能够有效提高WS2-C薄膜层的晶体质量和致密性，并提高薄膜的润滑性能。 3. 为WS2、WS2-C固体润滑薄膜的制备及应用提供了基础数据。