高溫對含氫類（lèi）金剛石（DLC）塗（tú）層的微觀結構和力學（xué）性能具（jù）有顯著影響，主要體現（xiàn）在氫元素（sù）的析出、sp³向sp²雜化的轉變（石墨化）、氧化行為以及（jí）力（lì）學性能的退化等（děng）方麵。以（yǐ）下是（shì）具體分析：  

1、微觀結構變化

在400℃退火條件下，含氫DLC塗層中的氫元素（sù）會逐漸釋放，導致C-H鍵斷裂，同時sp³雜化碳向sp²雜化碳轉變（石墨化）。氫的析（xī）出還會降低塗層（céng）內應力，但可能影響其結構穩定性。

在更（gèng）高溫度（dù）（如600℃）下，氫的脫附（fù）更劇烈，sp³含量進（jìn）一步（bù）減少（shǎo），導致塗層硬度和結合強度下降。

當溫度升至600℃時，DLC塗層（céng）會發生嚴重氧（yǎng）化（huà），表麵（miàn）粗糙度（dù）增大，並可能形成C-Si鍵（如含Si過渡層的塗層），部分保留薄（báo）膜結構（gòu） 。氧元素的滲入（rù）會加速塗層的失效（xiào）。

2、力學性能變化

高溫退火後（hòu），DLC塗層的硬度顯著降低。例如，在400℃退火（huǒ）後，納米壓痕模（mó）擬顯示硬（yìng）度下降 。沉積溫度優化研究表明，75℃沉積（jī）的DLC薄膜（mó）硬度（dù）最高（5.95 GPa），但高溫（如>200℃）會導致sp³鍵減少，硬度降低 。

摩擦性能變化

在490℃以上，DLC塗層（céng）因石墨（mò）化生成大量石墨相，摩擦係數顯著下降（jiàng），但耐磨（mó）性可能因（yīn）硬度降低而（ér）變差。低溫退火（<400℃）對（duì）摩擦（cā）係數影響較小，但高溫會加速（sù）磨損。  

結合強度與殘餘應力

氫的釋放可降低塗層內應力，但高溫可能導致界麵失效（xiào）（如氫致空腔形成，類似金（jīn）屬中的（de）氫脆現象 ）。過渡（dù）層（如Si）可提高高溫下的結（jié）合強度，延緩塗層剝落。    

3、改（gǎi）善高溫穩定性的（de）策略  

金屬摻雜：Cr或（huò）Cu摻雜可調節殘餘應力，但過高（gāo）金（jīn）屬含量可能降低硬度 。    

結論 高溫下含氫DLC塗層的（de）性能退化主要源於氫析出、石（shí）墨化和氧化。400℃是臨界溫（wēn）度，超過後力學性能顯著下降；600℃以上塗層可能嚴重失效。通過優（yōu）化沉積參數、引入過渡層或金屬摻雜可提高其高溫穩定（dìng）性（xìng）。