随着日渐提高的机械装置高精密、长寿命和安全服役要求,运动副的摩擦磨损成为制约其发展的瓶颈之一。为了解决上述问题,越来越多的薄膜材料被开发和研究。其中,类金刚石薄膜由于其低摩擦、高硬度、耐腐蚀等性能,尤其是在超滑方面的优势,近年来受到广泛关注。本文针对非晶含氢碳薄膜超滑的局限性等问题,研究了含氢碳薄膜本征结构对摩擦学的影响规律,提出了界面诱导实现超滑的新思路。主要取得的进展有:(1)对比研究了氮掺杂和硅掺杂对含氢碳薄膜的影响行为,指出了N的引入易于在大气环境中同钢球接触表面反应,形成碳化铁和氧化铁等纳米颗粒,进一步加速磨损,并导致了高的摩擦系数;而Si元素的引入,抑制了湿度对碳薄膜的破坏,促进了摩擦界面有序碳结构的形成,是其实现超滑的主要原因。(2)对于非晶含氢碳薄膜在大气不能实现超滑的问题,提出了诱导摩擦界面纳米结构有序化的新思路,以镀Au钢球为摩擦副,在摩擦剪切力作用下诱导界面形成有序碳纳米带结构,实现了宏观尺度的超滑。(3)进一步的,采用二硫化钼钢球,与非晶含氢碳薄膜形成摩擦体系,实现了低至0.003的摩擦系数。微观结构研究显示杂乱的二硫化钼层状片段在摩擦力作用下有序排列并长大,是实现超滑的主要因素。