不锈钢具有优异的耐腐蚀性能,在石油化工、建筑、机械制造等行业中扮演着重要的角色。然而,服役于腐蚀介质和摩擦腐蚀交互作用工况中的不锈钢零部件仍然面临着严峻的挑战。比如,作为重要化工原料的盐酸（HCl）和硫酸（H₂SO₄）,在其生产、存储、运输和再处理中使用到的轴承、阀门、叶片等不锈钢零部件通常面临容易受到腐蚀磨损失效的问题,这不仅会造成一定的经济损失,还会导致不可预估的重大灾难。因此,发展针对酸性腐蚀环境中不锈钢机械零部件表面的防护方法非常重要,不仅要满足耐酸性腐蚀介质的要求,同时还应该具有良好的减磨耐磨性能。目前,在不锈钢零部件表面制备兼具防腐和耐磨性能的涂层或薄膜是可行的方法之一。类金刚石碳基（Diamond-like carbon,简称DLC）薄膜因具有高硬度、低摩擦、耐磨损以及良好的化学稳定性,为其在酸性腐蚀环境中的应用提供了可行性,而目前与此相关的研究工作报道较少。基于此,本论文选取304不锈钢作为基底材料,采用非平衡磁控溅射（Unbalanced magnetron sputtering,简称UBMS）技术在其表面制备4种常用的DLC薄膜,对比研究其在HCl环境中的摩擦磨损性能,并进一步探究DLC薄膜在分别在HCl和H₂SO₄环境中的摩擦磨损行为和机理,为酸性环境中DLC薄膜在304不锈钢零部件表面的应用提供理论依据和技术支撑。论文的主要研究内容及结论如下:1)采用UBMS技术在304不锈钢表面制备DLC、Cr/DLC、H/DLC和WC/DLC薄膜,并结合微观结构分析、机械性能表征和电化学测试探究了4种薄膜在1 M HCl溶液中的摩擦磨损行为。结果表明:元素掺杂有利于降低DLC薄膜的表面粗糙度,其中H/DLC薄膜的表面形貌最致密、平整;H/DLC薄膜的sp³ C含量较高;而Cr/DLC和WC/DLC薄膜的sp² C含量较高。DLC薄膜在HCl溶液中的磨损机制为固-液润滑磨损,Cr/DLC薄膜在HCl中的磨损由磨粒磨损所主导,H/DLC薄膜在HCl中的磨损由粘着磨损和磨粒磨损协调作用,WC/DLC薄膜在HCl中的磨损由磨粒磨损和摩擦化学磨损共同主导。2)以NaCl溶液和去离子水作为对照环境,分别对比研究了304不锈钢和DLC薄膜在1 M HCl和0.5 M H₂SO₄酸性溶液中的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能,并探究了HCl和H₂SO₄溶液中DLC薄膜的摩擦磨损机理。结果表明:DLC薄膜在1 M HCl溶液中呈现出最低的摩擦系数和磨损率,这主要归因于HCl溶液和摩擦化学产物的边界润滑以及石墨化润滑作用;DLC薄膜在0.5 M H₂SO₄溶液中具有相对较高的摩擦系数和磨损率,这主要与其摩擦过程中较小的石墨化程度、更高的溶液黏度以及碎屑团簇的黏着磨损有关;H⁺扩孔作用增强Cl^-对DLC薄膜的点蚀作用而导致DLC薄膜在1 M HCl溶液中的耐腐蚀性较差;相比NaCl溶液和去离子水,DLC薄膜在HCl和H₂SO₄溶液中的磨损较小。在HCl和H₂SO₄溶液中,DLC薄膜能够显著提高304不锈钢的耐磨性和耐腐蚀性,充分表明DLC薄膜可以作为304不锈钢在酸性环境中应用的防护层。