摩擦学研究一直聚焦于球轴承及其部件的摩擦性能，因为低摩擦导致低能耗。然而，为了保持这种低摩擦系数(CoF)，有必要保护轴承不受杂质的渗透。为了达到这一目的，使用橡胶密封件来防止杂质进入滚珠轴承以及在轴承内保持润滑油。
许多研究专门对球轴承本身的CoF进行了表征，但对这些橡胶密封件的摩擦性能的研究很少。橡胶密封件的CoF影响球轴承的整体摩擦，但高CoF值会由于摩擦热和橡胶降解导致密封件过早损坏。因此，为了提高橡胶密封件的摩擦性能，人们采取了相当大的努力，在表面涂敷低碳化钨的涂层。
类金刚石(DLC)薄膜被认为是降低橡胶密封件CoF的最佳解决方案。DLC薄膜必须显示出良好的附着力的橡胶材料所使用的，除了非常灵活。使用适当的沉积技术，如优化的等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)1可以使DLC薄膜具有良好的柔韧性，而摩擦学测试已被用于表征摩擦性能。此外，应在不同载荷下进行摩擦学试验，以了解不同载荷和DLC结构的摩擦/粘附机制。
本文研究了300 nm薄DLC涂层在不同负载下的摩擦性能。多亏了NTR的能力2纳米摩擦计施加了大范围的法向载荷和压力，研究结果揭示了摩擦接触过程中摩擦和变形机制的变化。
DLC薄膜的沉积
在这里，使用PACVD方法在ACM橡胶上沉积DLC薄膜。采用脉冲直流电源作为衬底偏压源，工作在250 kHz，脉冲关闭时间为500 ns，电压范围为300-600 V。在每批，两块ACM橡胶与50×50×2毫米的尺寸被涂覆。在将DLC薄膜沉积在橡胶基片上之前，要先通过两个后续的清洗程序对其进行清洗，以达到良好的薄膜附着力。第一个步骤是在10 vol. %的洗涤剂溶液中，在60°C的温度下超声洗涤15分钟，共5个周期。第二种洗涤程序是在沸水中超声洗涤5个周期，每个周期15分钟。
沉积的方法是一个两步的过程,ACM样本第一蚀刻~ 30分钟氩等离子体进一步清洁表面的污染,然后在等离子氩和氢气的混合物~ 10分钟来进一步提高随后沉积DLC薄膜的附着力。第二种处理方法是用乙炔置换氢，然后沉积DLC膜。
这导致制备了两种类型的样品:
- 无涂层ACM橡胶，厚度为2mm
- 含均匀DLC涂层的ACM橡胶，厚度为300纳米
图1显示了DLC涂层的表面和横截面。
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图1所示。在顶面(a)和横截面(b)上，DLC涂层ACM橡胶的形貌，标尺分别为50µm和5µm。
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