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纤维表面PIP-SiC涂层对2D-SiC-sub-f-sub-SiC复合材料力学性能影响

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第29卷 第3期2009年6月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV o l 129,N o 13 June 2009纤维表面PI P -SiC 涂层对2D -SiC f /SiC 复合材料力学性能影响刘海韬, 程海峰, 王 军, 唐耿平, 周 旺, 郑文伟(国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室,长沙410073)摘要:采用低浓度先驱体溶液利用先驱体浸渍裂解(P IP )工艺在S i C 纤维表面制备了Si C 涂层,研究了浸渍裂解次数对纤维涂层形貌的影响。

研究表明,采用10%的PCS 先驱体溶液经3次浸渍裂解后可在纤维表面制得连续致密的S i C 涂层。

采用经涂层处理的S i C 纤维布经热模压成型)先驱体浸渍裂解工艺制备了2D-S i C f /S i C 复合材料,其弯曲强度随制备涂层浸渍裂解次数的增加先增后降,经3次浸渍裂解制备涂层的复合材料强度最高,由未经涂层处理的16315M Pa 增大到24519M P a ,强度提高近50%。

研究证明,S i C 纤维表面S i C 涂层使纤维在材料致密化过程所受的损伤减小,同时改善了界面,使复合材料强度明显提高。

关键词:P IP 工艺;S i C 涂层;2D-Si C f /S i C ;力学性能中图分类号:TB323 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2009)03-0078-05收稿日期:2008-03-31;修订日期:2009-02-20基金项目:总装预研项目(51310060204),海军预研项目(40108010103)作者简介:刘海韬(1981)),男,博士研究生,主要从事伪装隐身技术以及陶瓷基复合材料研究,(E -m a il)x zddlht @163.co m 。

耐高温结构吸波材料要求具有优异的吸波、高温抗氧化性能,相对于单纯的高温结构部件,其力学性能要求相对较低。

2D-Si C f /S i C 陶瓷基复合材料是目前较为理想的耐高温吸波材料体系,其具有优异的高温稳定性、较好的高温强度,最重要的是二维层铺结构易于实现材料层间介电性能的梯度结构,为材料防热、抗氧化以及吸波一体化设计提供了较大的自由度。

国内外对连续S i C 纤维增强S i C 复合材料已进行了较为广泛的研究,从研究现状看,无论采用C V I 还是PI P 工艺制备材料过程中,都需要在纤维表面制备单一或复合涂层,否则材料力学性能非常不理想[1~4]。

PI P 工艺具有材料制备周期短,可设计性强以及设备简单等优点,但先驱体在裂解过程中会发生复杂的化学反应,同时存在一定的体积收缩,会对纤维造成物理以及化学损伤。

若采用低浓度(一般低于15%)的先驱体溶液对纤维进行浸渍裂解处理,纤维的化学损伤会降低,同时产生的基体较薄,不易开裂,经多次浸渍裂解处理可在纤维表面形成涂层,起到改善界面的作用,使复合材料强度得以提高。

基于以上考虑,采用低浓度的先驱体溶液利用PI P 工艺在国产KD -I 型S i C 纤维表面制备了Si C 涂层,采用热模压成型)先驱体浸渍裂解工艺制备了2D-Si C f /S i C 复合材料。

研究了涂层制备工艺参数对涂层形貌的影响,对S i C 纤维表面S i C 涂层对复合材料力学性能影响进行了研究,并对纤维表面涂层改善复合材料力学性能机理做了较为深入的分析。

1 实验部分111 实验原料增强纤维:KD-I 型S i C 纤维,国防科技大学生产,单丝强度约2GPa ,每束1200根。

S i C 纤维布:委托宜兴天鸟高新技术有限公司编织,厚度0145mm,编织密度为5束/c m 。

聚碳硅烷(PCS):国防科技大学合成,黄褐色脆性固体,数均分子量1300左右,软化温度为195~210e 。

二乙烯基苯(DVB):株洲化工厂生产,工业纯,淡黄色透明液体,用作PCS 的交联剂和溶剂。

A -S i C (标称粒度110L m ):郑州第二砂轮厂生产,密度312g /c m 3,作为惰性填料。

二甲苯:湖南师范大学化学试剂厂生产,用于PCS 溶剂。

112 实验方法11211 S i C 纤维表面S i C 涂层制备将PCS 研磨成粉末溶于二甲苯中制成一定浓第3期纤维表面PI P-S i C 涂层对2D -S i C f /Si C 复合材料力学性能影响度的先驱体溶液,将S i C 纤维布在先驱体溶液中真空浸渍1h ,取出在空气中使二甲苯挥发干净,然后在惰性气体保护下以3e /m in 的升温速率至800e ,保温1h 。

可根据需要重复多次此过程以制备所需涂层。

11212 2D-S i C f /S i C 复合材料制备采用浆料涂刷-模压工艺制备2D-Si C f /S i C 预成型体。

浆料由PCS ,DVB ,S i C 粉(S i C p )以及二甲苯按一定比例配制而成,球磨使浆料各组分混合均匀。

将Si C 纤维布裁剪成90mm @60mm,层铺入石墨模具中,均匀、适量地涂刷浆料,通过模压-交联固化-裂解-脱模得到2D -S i C f /Si C 预成型体。

然后经过反复先驱体溶液(PCS /Xy lene PCS 质量分数50%)浸渍裂解过程使其致密化,制得致密的2D-Si C f /S i C 陶瓷基复合材料。

11213 性能测试采用CSS -1101系列电子万能试验机测试试样的三点弯曲强度。

跨距50mm ,跨高比为12,加载速率015mm /m i n ,测量结果取三根试样的平均值。

采用日本J EOL JS M-6700F 型扫描电镜(SE M )观察纤维表面涂层以及复合材料断口形貌。

2 结果与讨论211 先驱体浸渍裂解次数对Si C 纤维表面Si C 涂层形貌影响通过前期的实验探索以及文献报道情况[5],选取10%(质量分数)PCS 先驱体溶液制备S i C 涂层,本文对先驱体溶液浓度不做系统研究。

选定先驱体溶液浓度后,浸渍裂解次数决定着涂层的特征,不同浸渍裂解次数S i C 纤维表面S i C 涂层形貌如图1所示。

图1 不同浸渍裂解次数S i C 纤维表面Si C 涂层形貌(a)1次;(b)2次;(c)3次;(d)4次F i g 11 Si C coating mo rpho l ogy o f different i nfiltrati on pyro l ysis ti m es(a)one ti m e ;(b)t w o ti m es ;(c)three ti m es ;(d)four ti m es由图1可见,当浸渍裂解1次时(如图1a),纤维表面仅有局部被裂解的Si C 所覆盖,并且比较分散;当浸渍裂解2次后(如图1b),纤维表面大部分已被连续的涂层所覆盖,有形成连续涂层的趋势;当浸渍裂解3次后(如图1c),纤维表面出现了连续致密的涂层,纤维间存在一定的并丝现象,并丝纤维间的涂层存在一定的开裂;当浸渍裂解4次时(如图1d),由于涂层太厚,应力过大,导致涂层开裂,大部分涂层已经脱落。

由以上分析可知,利用10%PCS先驱体溶液浸渍裂解3次是制备涂层的较佳工艺。

212 Si C 纤维表面Si C 涂层对复合材料力学性能影响不同浸渍裂解次数制备的Si C 涂层对2D -S i C f /S i C 复合材料弯曲强度影响如图2所示。

由图可见,复合材料弯曲强度随制备涂层浸渍裂解次数的增加先增后减,并且均优于未进行涂层处理的复合材料。

当浸渍裂解3次时,弯曲强度达到最大值,由未制备涂层的16315MPa 增到24519M Pa ,强度提高79航 空 材 料 学 报第29卷近50%。

图2 制备涂层浸渍裂解次数对复合材料弯曲强度影响F i g 12 E ff ec ts o f i nfiltration pyro lysis ti m es onfl exura l streng th o f co m pos ites不同涂层状态复合材料断口形貌如图3所示。

由图3可见,未进行涂层处理的复合材料断口较平(如图3a),纤维拔出不明显,界面结合过强。

经涂层处理后,纤维拔出变得明显,界面得以弱化,并且随制备涂层浸渍裂解次数的增加,纤维拔出先变长后变短,以经3次浸渍裂解制备涂层复合材料断口纤维拔出最为明显。

此处所得复合材料弯曲强度随制备涂层浸渍裂解次数变化规律与涂层形貌随浸渍裂解次数变化情况吻合。

经前2次浸渍裂解后,涂层逐渐连续,此时复合材料强度逐渐增加;当经过3次浸渍裂解后,纤维表面形成连续致密的涂层,改善界面和保护纤维的作用更为明显,此时复合材料强度最高;经4次浸渍裂解后,纤维表面涂层变厚出现图3 不同涂层状态复合材料断口形貌 (a)未处理;(b)1次;(c)2次;(d)3次;(e)4次F i g 13 F racture surface mo rpho l ogy o f d iffe rent i nfiltra ti on pyrolysis ti m es (a)w ithout coati ngtrea t m ent ;(b)one ti m e ;(c)t w o ti m es ;(d)t hree ti m es ,(e)four ti m es开裂、脱落等情况,弱化界面以及保护纤维的作用减弱。

由上面的分析可见,利用低浓度的先驱体溶液在纤维表面制备涂层后,复合材料强度明显提高,对产生这一情况的原因将在下节做详细分析。

213 Si C 纤维表面Si C 涂层改善复合材料力学性能机理分析本文认为S i C 纤维表面S i C 涂层改善复合材料力学性能的原因主要有两方面:保护纤维,使纤维在复合材料成型以及后继的致密化过程损伤降低;改善界面,使纤维与基体间具有合适的界面结合,使纤维的增韧效果得以更大的发挥。

下面分别阐述。

21311 保护纤维PI P 工艺在后期致密化过程一般采用50%的PCS 先驱体溶液进行浸渍裂解,为考察基体收缩开裂对纤维的损伤情况,对Si C 纤维束丝浸渍50%的PCS 先驱体溶液,在空气中待二甲苯挥发干净后,经800e 裂解制成束丝复合材料,其形貌如图4所示。

由图可见,基体裂解后存在非常严重的开裂现象,使纤维受到较大的拉应力而受到损伤,在应力较大或纤维表面存在较为明显缺陷的位置甚至可以将纤维拉断,使纤维失效。

而采用低浓度的先驱体溶液进行浸渍裂解制备涂层,由于涂层较薄,基体不易开80第3期纤维表面PI P-S i C 涂层对2D -S i C f /Si C 复合材料力学性能影响裂,产生的应力较小,同时当纤维表面形成一层致密的涂层后,起到了缓冲层的作用,在材料后期致密化过程中,涂层可以缓解一定的应力使纤维受到的损伤减小,同时可以通过涂层解离等方式使纤维得到保护。

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三维编织复合材料力学性能研究进展

三维编织复合材料力学性能研究进展

的有限元分析手段也被引入到编织复合材料的性能研究中。 由于编织复合材料细观结构非常复杂，所以常用的处理方法 为先简化复合材料的细观结构，再结合有限元方法对力学性 能进行分析和预测。HAO 等[41]基于三胞模型研究了三维四 向编织复合材料的拉-拉疲劳行为，使用 ABAQUS 建立不同 编织角和纤维含量的单胞模型，分析了疲劳加载方向对疲劳 损伤进程的影响，并且讨论了单胞模型结构参数对疲劳行为 的影响，结果表明，平行于编织方向疲劳行为优于垂直方向； 沿着编织方向，疲劳寿命随编织角增大而减小；纤维体积含 量与疲劳寿命正相关。
国内外在近 30 年内对三维编织复合材料的细观结构与 观力学性能之间的关系进行了研究和探索 取得了一些突出 的成就 并逐渐发展成力学和材料领域的一个热门研究方 向。在试验方面，自 20 世纪 80 年代起，MACANDER 等[3] 就对三维编织复合材料的拉压剪弯等典型静态力学性能进 行了系统的试验研究；KALIDINDI 等[4]研究了纤维体积含量 和编织角对材料力学性能的影响；SHIVAKUMAR 等[5]进一 步揭示了三维编织复合材料的压缩强度和失效机制。关于三 维编织复合材料冲击力学行为和断裂形态随应变率的变化 趋势也有相关报道[6-7]。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation
文章编号：2095－6835（2021）13－0108－06
2021 年 第 13 期
三维编织复合材料力学性能研究进展
吴亚波，江小州，刘 帅，袁 航，张尧毅，惠永博，侯荣彬
（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610056）
国内也不乏试验研究三维编织复合材料力学性能的相 关报道。张迪等[29]对比研究三维多向编织和层合板复合材料 的力学性能。四种三维多向编织结构分别利用三维四向、三 维五向、三维六向和三维七向编织工艺制备；三种层合复合 材料利用帘子布制成，分别为 0°单向板、90°单向板和层合 板［0 /（ ± 45）2 /90］2s。同时进行拉伸、压缩和剪切试 验。结果表明与三维编织试样相比，0°单向板的拉伸和压缩 性能最高，而其他层合试样的各项性能均较低；对于编织试 样，编织角越小，纵向拉伸和压缩性能越高，剪切性能越低； 发现编织结构和编织角是影响材料破坏模式的重要因素。李 翠敏等[30]研究了三维编织碳纤维复合材料的剪切性能，结果 表明，三维五向较三维四向编织复合材料剪切性能好；三维 编织复合材料剪切强度沿长度方向随着编织角的减小而增 加；切边三维编织复合材料试件受剪切破坏时在加载点附近 侧表面裂缝沿纱线走向分布，上下两表面发生弯曲破坏。李 苏红等[31]试验分析评价了编织结构参数对复合材料拉伸性 能的影响，且对复合材料的破坏模式进行了研究。实验结果 表明，编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与 编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响，复合材料 有两种破坏模式，一种是裂纹沿纤维束扩展，另一种是纤维 束拉断，后者为主要破坏模式。 2 三维编织复合材料力学性能的理论研究 2.1 几何模型和力学模型
C_C_SiC复合材料两种制备工艺及材料性能_朱耘玑

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性能分析PROPERTY ANALYSIS航空制造技术·2009年增刊118[摘要] 以碳纤维整体毡为预制体，采用化学气相渗透法（CVI ）制备出低密度碳/碳复合材料，再分别采用液相硅渗透工艺（LSI ）制备出密度为2.1g/cm 3的碳/碳-碳化硅复合材料（C/C -SiC ），及先驱体转化工艺（PIP ）制备出密度为1.9g/cm 3的C/C -SiC 。

对2种工艺制备的C/C -SiC 力学性能进行了比较，结果表明：PIP 工艺制备的C/C -SiC 弯曲强度为287MPa ，明显高于LSI 工艺制备的弯曲强度155MPa 。

关键词: C/C-SiC 液相硅渗透工艺 先驱体转化工艺 化学气相渗透工艺[ABSTRACT] The C/C composites of low density are fabricated by chemical vapor in fi ltration (CVI) with in-tegral carbon felts with carbon fi ber as prefab. On the basis of the low density C/C composites, the C/C-SiC compos-ites with the density of 2.1g/cm 3 are prepared by liquid sili-con in fi ltration (LSI), and the C/C-SiC composites with the of density 1.9g/cm 3 are prepared by precursor infiltration and pyrolysis (PIP). The result shows that bend strength of the C/C-SiC composites prepared by PIP is 287MPa, which is better than that of 155MPa of the composites prepared by LSI.Keywords: C/C-SiC LSI PIP CVI碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（C/SiC ）因具有高强度、高硬度、抗氧化、抗蠕变以及高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良、热膨胀系数和相对密度较小等特点，在航空航天等高温热结构材料方面有着广泛的应用前景[1-2]。

等离子喷涂TiB_(2)-SiC复合涂层及其热稳定性研究

等离子喷涂TiB_(2)-SiC复合涂层及其热稳定性研究

第38卷第2期2021年6月Vol.38No.2Jun*2021苏州科技大学学报(自然科学版)Journal of Suzhou University of Science and Technology(Natural Science Edition)doi:10.12084/j.issn.2096-3289.2021.02.005等离子喷涂TiB2-SiC复合涂层及其热稳定性研究秦艳芳1,张馨1,刘校龙1,卢金斌1,何继宁2(1.苏州科技大学机械工程学院，江苏苏州215009；2.河北工业大学材料科学与工程学院，天津300132)摘要：利用喷雾干燥重构微米级TiB2-SiC喷涂团聚粉，借助等离子喷涂成功制备了TiB2-SiC复合涂层。

结果表明，包覆结构可减缓SiC高温分解，获得TiB2、SiC主相共存的复合涂层。

通过显微硬度测定及Weibull分布发现，当SiC质量分数为5%时，复合涂层的平均显微硬度为1088.8Hvg,分散性系数0为9.2,均高于含20wt%SiC制备的涂层，表明其具有更稳定的性能和结构。

通过900咒和1000咒高温热冲击性及抗氧化性能测定发现,TiB2-5wt% SiC制备的复合涂层具有更为优异的抗热冲击性能和抗高温氧化性能。

关键词：等离子喷涂;TiB2-SiC；高温涂层；Weibull分布;热稳定性中图分类号：TB383；TB33文献标志码：A文章编号：2096-3289(2021)02-0031-07随着科学技术的不断进步，对材料服役条件、使用寿命等要求越来越严苛。

具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、化学稳定及红硬性等性能的表面材料受到科研工作者的广泛重视，特别是国防建设、核能、空间站等迅速发展，对火箭燃烧室内衬、飞机涡轮发动机叶片、核反应堆结构部件、高速气动轴承和机械密封零件等材料的要求越来越高，迫切需要开发各种新型的高性能结构陶瓷材料心］。

二硼化钛(TiB2)作为硼、钛化合物中最稳定的化合物，以共价键结合存在。

高温对含氢DLC_涂层的微观结构及力学性能的影响

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表面技术第53卷第5期高温对含氢DLC涂层的微观结构及力学性能的影响贾伟飞1，梁灿棉2，胡锋1,2*（1.武汉科技大学 高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心，武汉 430081；2.广东星联精密机械有限公司，广东 佛山 528251）摘要：目的针对含氢DLC涂层热稳定性很差的问题，探究高温下含氢DLC涂层的微观组织变化特征，以及高温对其力学性能的影响。

方法采用等离子体强化化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD）在S136模具不锈钢表面沉积以Si为过渡层的含氢DLC复合涂层，利用光学显微镜、扫描电镜、拉曼光谱、X射线电子衍射仪、三维轮廓仪研究DLC涂层的微观结构，采用划痕测试仪、往复式摩擦磨损试验机、纳米压痕仪研究DLC涂层的力学性能，并通过LAMMPS软件，利用液相淬火法建立含氢DLC模型，模拟分析经高温处理后涂层的组织变化特征和纳米压痕行为。

结果在400 ℃、2 h的退火条件下，拉曼谱峰强度I D/I G由未退火的0.7增至1.5，涂层发生了石墨化转变，同时基线斜率下降，H元素析出；XPS结果表明，在此条件下涂层中sp2杂化组织相对增加，氧元素增多，涂层粗糙度增大；在600 ℃、2 h退火条件下，DLC发生了严重氧化，LAMMPS模拟结果表明，在400 ℃高温下涂层的分子键长变短，表明sp3杂化组织在高温下吸收能量，并向sp2杂化转变。

纳米压痕模拟结果显示，在400 ℃下退火后，涂层的硬度下降。

结论在400 ℃下退火处理后，涂层中的H元素释放，涂层内应力减小，保证了涂层的强度；在600 ℃退火条件下，过渡层的Si和DLC在高温下形成了C—Si键，使得DLC薄膜部分被保留；LAMMPS 模拟结果表明，在高温下涂层发生了石墨化转变，涂层的硬度减小。

关键词：含氢DLC涂层；退火处理；微观组织；力学性能；LAMMPS模拟中图分类号：TB332 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)05-0174-10DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.05.018Effect of High-temperature on Microstructure and MechanicalProperties of Hydrogen-containing DLC CoatingJIA Weifei1, LIANG Canmian2, HU Feng1,2*(1. Collaborative Innovation Center for Advanced Steels, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081,China; 2. Guangdong Xinglian Precision Machinery Co., Ltd., Guangdong Foshan 528251, China)ABSTRACT: The thermal stability of hydrogen-containing DLC coating is poor, and the work aims to explore the microstructure changes of hydrogen-containing DLC coating at high temperature and their impact on mechanical properties. The收稿日期：2023-01-09；修订日期：2023-05-18Received：2023-01-09；Revised：2023-05-18基金项目：中国博士后科学基金（2021M700875）Fund：China Postdoctoral Science Foundation (2021M700875)引文格式：贾伟飞, 梁灿棉, 胡锋. 高温对含氢DLC涂层的微观结构及力学性能的影响[J]. 表面技术, 2024, 53(5): 174-183.JIA Weifei, LIANG Canmian, HU Feng. Effect of High-temperature on Microstructure and Mechanical Properties of Hydrogen-containing DLC Coating[J]. Surface Technology, 2024, 53(5): 174-183.*通信作者（Corresponding author）第53卷第5期贾伟飞，等：高温对含氢DLC涂层的微观结构及力学性能的影响·175·hydrogen-containing DLC composite coating with Si as the transitional layer was deposited on the surface of S136 stainless steel by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The microstructure of DLC coating was investigated by optical/scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and three-dimensional profiler, the mechanical properties of DLC coating were studied by scratch, reciprocating friction wear and nano-indentation experiment, and the nano-indentation experiment behavior of DLC coating was simulated by LAMMPS to analyze the microstructure characteristics in annealing. The coating was subject to annealing conditions of 400 ℃for 2 hours and 600 ℃for 2 hours. Under the former condition, Raman spectroscopy showed an increase in the intensity ratio of the I D/I G peaks from0.7 to 1.5, indicating graphitization transition, accompanied by a decrease in baseline slope and H element segregation. XPSanalysis revealed an increase in sp2 hybridization and oxygen content in the coating under this condition, as well as an increase in surface roughness. At 600 ℃, severe oxidation of the DLC coating was observed. Under that condition, the matrix stainless steel was also oxidized. Molecular dynamics simulations using LAMMPS suggested a decrease in molecular bond length at 400 ℃high temperature. The three-dimensional profile test showed that the roughness under the unannealed condition was mainly from the large particles produced during deposition. At 400 for 2℃h, the coating had the minimum surface roughness. At this time, some large particles in the coating structure fell off, and the coating was basically completely damaged at 600 for℃ 2 h. The roughness was mainly from the original stainless steel roughness. The scratch test showed that under the condition of 400 for℃2 h, due to the release of the internal stress of the coating and the tighter bonding of the transition layer, the coating had the bestbonding effect with the substrate and was the least likely to fall off. The statistical results of LAMMPS simulation showed that the chemical bonds of the original DLC model tended to become shorter after annealing at high temperature. Relative to the unannealed DLC coating, the mechanical properties of DLC coating were best under 400 for℃ 2 h. Under this condition, the precipitation of mixed H elements in the coating led to the transformation of the original C—H sp3 structure, which occupied a large space to the smaller C—C sp3 and C—C sp2 structure, releasing internal stress in the coating, while ensuring the strength.The nano-indentation experiments showed that the elastic recovery and hardness of the coating were the highest at 400 for℃ 2 h, compared with that at other annealing temperature. The structure of the DLC coating containing hydrogen changed due to the precipitation of H element at 400 ℃. On the one hand, the coating structure changed from sp3 to sp2 due to high temperature, and on the other hand, the precipitation of H element changed the original C—H sp3 to C—C sp3, reducing the internal stress of the coating and improving the mechanical properties. The coating is basically damaged at 600 for 2 h, but the substrate still℃retains part of the coating. This is because the transition layer Si reacts with the coating to improve the heat resistance of the remaining coating. Molecular dynamics simulations using LAMMPS showed that the coating undergoes a graphitization transition at high temperature, leading to a reduction in its hardness.KEY WORDS: hydrogen-containing DLC coating; annealing treatment; microstructure; mechanical properties; LAMMPS simulationDLC（Diamond-Like Carbon，类金刚石碳，简称DLC）涂层材料具有超高硬度、低摩擦因数、优良化学稳定性等特点，广泛应用于机械、电子、生物医学等领域[1-3]。