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如今,镁合金在各行各业已经得到了广泛的应用。但是,硬度低、耐磨性差及耐蚀性差等问题也限制了镁合金在一些领域的使用。表面涂层可以在不改变镁合金固有性能的前提下,有效提高其表面硬度、耐磨性及耐蚀性,是当前备受关注的问题之一。化学气相沉积技术是实现基体表面低温镀膜的有效方法,类金刚石薄膜具有硬度高、耐磨损等性能,同时具有良好的化学惰性以及生物相容性。本文通过等离子体增强化学气相沉积技术在AZ31镁合金表面制备了类金刚石薄膜。利用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行了表征;利用拉曼光谱及红外光谱对薄膜的微观结构及成分进行了表征;利用摩擦磨损试验机、划痕仪及纳米压痕仪对薄膜的机械性能及力学性能进行了测量;利用电化学工作站对薄膜的耐腐蚀性能进行了监测。并分析讨论了沉积温度、掺杂元素以及沉积气氛对类金刚石薄膜表面形貌、微观结构、力学性能与机械性能的影响机制,论文取得主要进展如下:研究了沉积温度对类金刚石薄膜微观结构及机械性能的影响。发现薄膜厚度及粗糙度均随沉积温度变化而发生改变。当沉积温度为75℃时,薄膜厚度最大,约为7.67μm,且粗糙度最小,薄膜致密性及平整度最高。沉积温度为75℃时,类金刚石薄膜的模量和硬度最大,分别达到43.2GPa和5.95GPa,且摩擦系数最低,仅为0.03。随着沉积温度的升高,类金刚石薄膜中sp3键含量出现了先增加后减少的情况,当沉积温度为75℃时,薄膜中含有最多的sp3键,此时薄膜机械及力学性能最佳。研究了掺硅量对AZ31镁合金表面制备类金刚石薄膜结构及机械性能的影响。发现随着膜层中硅含量的增加,ID/IG的比值逐渐降低,膜层中sp3键合结构数量增加。类金刚石薄膜的表面粗糙度也随之增加,掺硅类金刚石薄膜的硬度和模量相比于未掺硅的类金刚石薄膜均出现了降低的现象。然而,随着类金刚石薄膜中掺硅量的增加,薄膜的硬度与模量增大。研究了AZ31镁合金表面制备含氟类金刚石薄膜在模拟人体体液中的腐蚀行为。发现随着四氟化碳沉积时间的增加,类金刚石薄膜的粗糙度减小,薄膜中的sp2杂化键含量增多,类金刚石薄膜的疏水性先增大后减小。当四氟化碳沉积时间为40分钟时,薄膜在人体体液环境中的耐蚀性能最高。研究了沉积气氛对AZ31镁合金表面制备类金刚石薄膜的影响。发现当通入乙炔气体的流量增加时,薄膜的硬度及模量随之降低。同时,通过拉曼光谱分析得到ID/IG的比值增大,sp3键含量减少,薄膜倾向于石墨结构。