乳化液泵作为煤矿机械中的常用设备,是一种能把机械能转化为液压能的能量转换装置,它的正常运行是煤矿安全生产的一个关键因素。由于煤矿工作环境非常恶劣,工况条件苛刻,并且运行时间长等,因此,乳化液泵在服役过程中极易造成零件的磨损失效现象。目前,神华集团某煤矿的乳化液泵站系统出现了严重的滑块磨损失效现象,导致泵站压力下降,严重制约了乳化液泵的工作效率。所以采用一种新兴技术—离子源复合中频磁控溅射技术沉积高性能类金刚石薄膜对滑块表面进行强化,这对大幅度延长滑块的使用寿命,显著提高乳化液泵工作效率,满足恶劣工况下泵站系统高可靠性和长寿命方面的要求具有十分重要的意义,也定会促进相关领域技术瓶颈的突破,取得显著的社会效益和经济效益。本文利用离子源复合中频磁控溅射技术在滑块基体样件上制备了高性能类金刚石薄膜。在类金刚石薄膜的制备过程中,保持其它工艺参数不变,首先单独改变乙炔气体流量,其次单独改变基体偏压,最后单独改变石墨靶的溅射功率来沉积类金刚石薄膜。采用拉曼光谱仪（Raman）、X射线光电子能谱仪（XPS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、原子力显微镜（AFM）以及扫描电子显微镜（SEM）等检测手段,对不同工艺参数下中频磁控溅射技术制备的类金刚石薄膜的微观形貌和组织结构进行表征分析;采用纳米压痕仪、划痕仪以及多功能摩擦磨损试验机等设备对薄膜的力学性能和摩擦学性能进行检测分析;最后优选出一种最优的试验方案制备类金刚石薄膜来对滑块表面进行强化,同时也为新型零件表面强化技术和工艺的发展及应用提供科学的理论依据和试验基础。本文深入研究了中频磁控溅射技术制备类金刚石薄膜过程中工艺参数对类金刚石薄膜质量的影响规律,得到以下结论:（1）乙炔流量的影响。通入乙炔的DLC薄膜的表面粗糙度随着乙炔流量的增加先降低后升高,无乙炔掺杂的DLC薄膜粗糙度虽低,但是应力太大以致膜层边缘脱落,而且硬度较低。Raman光谱的结果表明,sp3/sp2的比率随着乙炔流量的增加先升高后降低,硬度和弹性模量亦有相同的变化趋势,当乙炔流量为60sccm时sp3杂化键的含量最高,膜—基结合力为26N,是无乙炔掺杂的3倍,薄膜的平均摩擦系数随着乙炔气流量的增加整体呈降低趋势,在60sccm时达到最小值0.143,相比基体降低了约3倍。（2）基体偏压的影响。基体偏压对薄膜的硬度影响较大,在偏压为100V时薄膜的硬度、弹性模量和结合力达到最大值,分别为20.8GPa、170.8GPa和25N,同时对应着sp3杂化键的最大值,由此也证明了 sp3杂化键的含量是决定DLC薄膜力学性能的重要因素。薄膜的摩擦学性能随着偏压的增加先升高后降低,薄膜的摩擦学性能不仅与薄膜的自身硬度有关,还与由于偏压的改变引起的薄膜内部sp3键的相对含量以及薄膜表面状态的变化有关。（3）溅射功率的影响。Raman和XPS结果表明,随着溅射功率的增加,ID/IG值先降低,在8kW时达到最小值,随后一直升高,溅射功率为8kW时薄膜的G峰宽化并发生“蓝移”,表明薄膜中的sp2杂化键键角紊乱程度增加,sp3杂化键结构含量增加;FTIR结果表明,薄膜中成键H的含量随着溅射功率的增加而减少;同时,溅射功率在8kW时薄膜的摩擦系数最小（0.143）,DLC薄膜高的sp3/sp2杂化态比例、高的H含量以及摩擦表面出现的转移膜共同促使DLC薄膜具有优异的摩擦学性能。（4）最优DLC薄膜的工艺参数分别为:乙炔流量60sccm,基体偏压100V,石墨靶溅射功率8kW。对该薄膜进行表面及截面形貌分析,结果表明薄膜厚度为2.4μm,膜层具有比较均匀、致密的内部结构。对其进行Raman和XPS光谱分析,展宽的G峰出现在1577 cm-1附近,弱峰D峰出现在1357 cm-1附近,这两个峰是DLC薄膜典型的拉曼特征峰,说明该薄膜是典型的DLC薄膜,经高斯拟合计算后可知,sp3杂化键的相对含量约为36.4%。经FTIR光谱分析,在2925 cm-1附近出现了较强的C—H伸缩振动,表明薄膜中成键H含量较高,膜层中的C原子主要以sp3键的形式存在。对该薄膜进行力学和摩擦学性能测试,测试结果为硬度可达到17GPa,远高于基体的硬度（5GPa）,摩擦系数为0.143,相比于基体的摩擦系数（0.406）降低了近三倍,磨损体积也要远小于基体,而且膜—基结合力达到33N,完全可以满足需求。各项研究结果表明,所制备的最优类金刚石薄膜具有优良的耐磨损性能,并且具备良好的力学性能,能够对乳化液泵滑块进行表面强化,可满足滑块的使用要求。