Page 25 - 摩擦学学报2025年第5期

第 5 期 冯海燕, 等: 油田环境下Si/N-DLC涂层的摩擦磨损行为及润滑机理 659

(a) 316L SS z/mm Si 100 /N 0 z/mm Si 80 /N 20 z/mm
6 0.2 0.2
0.40 4 0.40 0.0 0.40 0.0
0.30 2 0.30 0.30
y/mm 0.20 0 −2 y/mm 0.20 −0.2 y/mm 0.20 −0.2

0.10 −4 0.10 −0.4 0.10 −0.4
0.00 −6 0.00 −0.6 0.00 −0.6
0.10 0.30 0.50 0.10 0.30 0.50 0.10 0.30 0.50
x/mm x/mm x/mm
z/mm z/mm z/mm
Si 60 /N 40 Si 40 /N 60 Si 20 /N 80
0.2 0.2 2.0
0.40 0.40 0.40 1.0
0.0 0.0
0.30 0.30 0.30 0.0
y/mm 0.20 −0.2 y/mm 0.20 −0.2 y/mm 0.20 −1.0

0.10 −0.4 0.10 −0.4 0.10 −2.0
0.00 −0.6 0.00 −0.6 0.00 −3.0
0.10 0.30 0.50 0.10 0.30 0.50 0.10 0.30 0.50
x/mm x/mm x/mm
z/mm (b) 6.0
Si 0 /N 100 Stage I
2.0 4.81 Stage II
0.40 1.0 4.5 4.58 4.19
0.30 0.0 H/Ef 3.53 3.04 2.83 Worn out
y/mm 0.20 −1.0 3.0 2.00 2.35 2.11
0.10 −2.0 1.88
1.5
0.00 −3.0 Si 100 /N 0 Si 80 /N 20 Si 60 /N 40 Si 40 /N 60 Si 20 /N 80 Si 0 /N 100
0.10 0.30 0.50 Si/N DLC coating
x/mm
Fig. 10 (a) 3D topographies of wear track on the 316L SS substrate and Si/N-DLC coatings under the
different SiH 4 /N 2 ratio and (b) H/Ef values during different sliding stage
图 10 不同SiH 4 /N 2 流量比条件下沉积的Si/N-DLC涂层和316L SS基底表面磨痕的
(a)3D轮廓图和(b)不同滑动阶段对应的H/Ef值

Si 100 /N 0 Local magnification
C O Al Si

50 μm 50 μm 50 μm 50 μm
50 μm 50 μm

Si 60 /N 40
C N O Al Si

Transfer 50 μm 50 μm 50 μm 50 μm 50 μm
film 50 μm

Si 40 /N 60
C N O Al Si

50 μm 50 μm 50 μm 50 μm 50 μm
50 μm

Fig. 11 SEM micrographs of surface morphologies and element distribution of wear scar on the
Al 2 O 3 ball sliding against the Si/N-DLC films under different SiH 4 /N 2 ratio
图 11 不同SiH 4 /N 2 流量比条件下沉积的Si/N-DLC涂层对应的磨斑的
表面形貌的SEM照片和元素面分布