中国科学院兰州化学物理研究所近期在高真空环境氟化非晶碳基薄膜的失效本质和延寿方面取得新的突破，成功实现了氟化非晶碳基薄膜在高真空条件下的超长磨损寿命设计和可控制备。
　　目前，我国空间机械装备对运动机构提出了比以往更加苛刻的高精度、高可靠、长寿命等方面的性能要求。由于其在高真空环境下优异的摩擦学性能，氟化非晶碳基薄膜是高真空环境下理想的固体润滑薄膜材料。但是氟化非晶碳基薄膜在高真空条件下摩擦过程中通常表现为瞬间突然磨损失效，且迄今为止，这种磨损失效的本质机制仍不清楚，其磨损寿命根本无法满足高可靠和超长寿命的苛刻要求。
　　该课题组首次确认了在高真空条件下塑形变引起的石墨化产生的接触界面间的强粘着直接导致了薄膜的本质失效，并设计了真空下氟化非晶碳基薄膜摩擦模型试验，验证了该薄膜在高真空中的本质失效机制是石墨化引起的界面之间的强粘着。
　　在此基础上，研究人员成功实现了氟化非晶碳基薄膜在高真空条件下的超长磨损寿命设计和可控制备。通过成分设计和多层界面微观结构构筑，研究人员成功设计制备了具有低内应力的氟化非晶碳基薄膜，通过摩擦界面调控原位生成热力学和结构稳定的FeF2纳米晶摩擦膜，避免了摩擦界面之间的强粘着。该非晶碳基薄膜在高真空下表现出低摩擦和超低磨损等优良的摩擦学特性，为进一步拓展碳基薄膜在空间技术领域的应用奠定了扎实的理论和材料体系基础。
（化）