微动损伤直接威胁到机械装备在全寿命服役周期内的可操作性与可靠性,降低或抑制微动损伤有效的方法有:表面机械强化、表面热处理、表面润滑等,目前,最常用的方法是在界面上镀固体薄膜或引入流体润滑来实现防护。其中应用最为广泛的固体润滑材料是碳基材料和过渡金属硫化合物。因此,对类金刚石碳基（DLC）薄膜和二硫化钼（MoS₂）薄膜的微动磨损特性和微动损伤机理的研究必不可少,这不仅可以丰富薄膜的微动理论研究,也为DLC薄膜和MoS₂薄膜实际工程应用中提供一定参考。本文在自主开发的高精度多功能微动磨损试验机上,采用球/面接触,开展了软硬两种固体薄膜材料在不同条件下的微动磨损试验及机理研究。借助扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDX）、X射线光电能谱（XPS）和拉曼（Raman）等表征设备,研究了工况参数、摩擦副和润滑油对固体薄膜的微动运行状态及损伤机理的影响。探究界面状态改变对固体薄膜微动磨损的影响规律,获得结论主要如下:1、工况参数（法向载荷和位移幅值）影响固体薄膜接触面间微动运行状态。固定位移幅值,载荷增加,摩擦系数降低。当载荷一定,位移幅值增加时,DLC薄膜/GCr15钢球、MoS₂薄膜/GCr15钢球微动运行区域由部分滑移区向滑移区转变,稳定期间的摩擦系数增加,但增加幅度下降。在部分滑移区,薄膜微动损伤主要以粘着磨损为主,伴有轻微的磨粒磨损;在滑移区,薄膜的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损。改变位移幅值对MoS₂薄膜的影响更明显,因为MoS₂片层状晶体结构容易发生滑移。2、对偶材料对固体薄膜微动运行状态的影响:当F_n=20 N,D=45μm时,以直径10 mm的GCr15、Al₂O₃、SiC和Si₃N₄球为对偶球,DLC薄膜微动运行区域分别位于滑移区、滑移区、混合区和混合区,MoS₂薄膜与这四种对偶球配副的微动工况均位于滑移区。高硬度的陶瓷球加剧了DLC薄膜的磨损,反而促进了MoS₂薄膜形成塑性流动实现减磨。在四种对偶球中,DLC薄膜/Al₂O₃钢球微动摩擦系数最低,稳定性最好,SiC和Si₃N₄组将DLC薄膜磨穿。MoS₂薄膜与四种对偶球配副运行平稳,各组摩擦系数差距较小,总体上相对DLC薄膜摩擦性能稳定、摩擦系数低。3、载荷、位移幅值和对偶球的变化,影响对磨副的氧化行为、第三体转移和塑性流动层的形成,进而直接影响薄膜的磨损机制。DLC薄膜通过石墨化进一步减摩,MoS₂薄膜通过层状结构的滑移和塑性流动涂抹层的形成减摩。4、界面润滑状态对固体薄膜微动性能的影响:润滑油的种类影响薄膜的微动特性,当F_n=20 N,D=45μm时,两种固体薄膜在聚硅氧烷硅油（Silicone oil）润滑下,微动区域均位于混合区,而其他三种润滑油离子液（[BMI_m][PF₆]）、多烷基环戊烷（MACs）和全氟聚醚（PFPE）与两种薄膜协同润滑,微动区域均位于滑移区。DLC薄膜/MACs协同润滑体系表现了良好的减磨耐磨特性,MoS₂薄膜/[BMI_m][PF₆]组起到了很好的协同润滑作用。添加硅油润滑,薄膜发生了粘着磨损、氧化磨损和大面积的片层脱落,这是由于硅油的边界润滑能力较差,表面张力小,容易使对磨副之间出现“乏油”的苛刻润滑状态;[BMI_m][PF₆]中存在活性元素与接触面间的元素发生反应,形成具有润滑作用的化合物边界润滑膜,有效的抑制了对磨副的接触;MACs较易形成物理吸附膜;PFPE主要通过摩擦作用与摩擦界面间存在元素发生反应形成致密的保护层。