第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

铝合金具有高比强度、良好低温韧性、耐腐蚀等优点，在航空航天、交通运输等诸多领域应用广范。受限于硬度低、耐磨损性能差等问题，在严苛服役工况下铝合金部件容易发生破坏失效，严重影响高性能装备的长寿命可靠运行。类金刚石碳基涂层（DLC）作为一种具有高硬度、耐摩擦磨损、化学惰性好的涂层防护材料，可有效提高铝合金力学以及摩擦学性能，但仍存在铝合金与DLC涂层物性差异大导致涂层剥落失效等挑战。本研究采用线性离子束技术制备厚度1 μm的DLC涂层，并通过改变高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）占空比设计了不同结构Ti过渡层，系统研究了铝合金基体上不同过渡层界面结构对DLC力学及摩擦性能的影响。结果表明，随HiPIMS占空比2%增加至8%，Ti过渡层取向从（100）向（002）转变。相比直流磁控溅射Ti层，HiPIMS制备Ti过渡层可显著提高铝合金表面DLC机械及摩擦学性能，且占空比8%样品力学性能最优（硬度和模量约为29.9 GPa和220.6 GPa），摩擦寿命最长，且具有最低摩擦系数和磨损率，分别为0.07和4.5×10^-7 mm³/N·m。