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滑动电接触材料被广泛应用于交通、电力、通信、计算机、测量、控制等行业和领域,机电系统的微型化与高精度发展要求滑动电接触材料具有良好的导电性与优异的润滑性。当器件尺寸较小时,滑动电接触引起的粘附和摩擦可能导致微机电系统产生严重的摩擦和磨损问题。因此决定滑动电接触元件寿命长、工作稳定的基本因素是电接触材料的润滑和耐磨性,而电接触材料的摩擦学性能受电流和滑动运动的共同影响。在现代工业中,减小摩擦对保护运动部件和降低机械系统的能量损耗具有重要意义。在众多表面防护材料中,类金刚石薄膜（Diamond-like carbon）由于其高硬度、高弹性模量、优异的减摩耐磨性能、良好的光透过性、较强的化学稳定性和生物相容性等优异的性能,已作为表面防护功能材料在各种传动机械中得到广泛应用。而Cu作为摩擦材料中有名的导电性较好的元素,在工业应用中有着广泛的应用。此外,Ti是降低内应力和增加DLC薄膜与基底之间附着力的最有效元素之一,所以Cu和Ti的掺杂可能会改变DLC薄膜的摩擦学性能。本人利用非平衡磁控溅射系统制备了DLC薄膜,Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜,并利用一些分析测试方法对薄膜的组成成分、微观结构、力学性能、磨斑和磨痕形貌以及磨斑表面转移膜的成分进行了表征分析。研究结果表明:（1）DLC薄膜、Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜在不同载流条件下与不同对偶球的摩擦磨损试验结果完全不同。DLC薄膜、Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜的摩擦系数变化明显,磨损率随电流的增加而增加的趋势。（2）当DLC薄膜、Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜在不同载流下与GCr15球对磨时,在摩擦和滑动过程中,DLC薄膜和Cu/DLC薄膜的摩擦系数随着电流的增大而增大,在1A电流处取得了摩擦系数相对较小值,这是因为摩擦副表面形成了致密的润滑膜。对于Ti/DLC薄膜,摩擦系数随着电流从0A增加到2A而增加,这是由于摩擦过程中的磨屑的形成破坏了润滑膜。DLC薄膜、Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜的磨损率均随电流的增大而增大,这是因为较高温度下的大量硬氧化物碎片使三种薄膜在磨屑磨损中受到更严重的损伤。同一条件下,三种薄膜中,Ti/DLC薄膜的磨损率最大,而Cu/DLC膜的磨损率最小。（3）当DLC薄膜、Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜在不同载流下与Cu球对磨时,摩擦试验结果表明:DLC薄膜和Cu/DLC薄膜的摩擦系数在不同载流条件下的区别变化不大,而Ti/DLC薄膜在较大电流下滑动时,摩擦系数降低。DLC薄膜、Cu/DLC薄膜和Ti/DLC薄膜的磨损率随电流的增加而增加。Ti/DLC薄膜的磨损率随电流的增大急剧增大,这主要是因为在滑动过程中Ti/DLC薄膜生成了TiO2这种硬质氧化物颗粒,TiO2在大气环境中是不利于摩擦润滑的,会加剧薄膜的磨损程度。