主要完成单位：江西理工大学，中国科学院宁波材料技术与工程研究所，南安普顿大学

主要完成人：周升国，蒲吉斌，陈颢，王顺才

成果简介：

高硬度、强韧性、低摩擦和多环境适应性一体化新型功能防护薄膜材料是机械装备动力和传动系统、切削刀钻具等获得高可靠、高精度、高效率及长寿命的重要保障，在轴承齿轮关重件、节能减排汽车发动机及机加工等领域需求迫切。项目针对非晶碳薄膜的硬度和韧性相互制衡，高硬度、高韧性、低应力、低摩擦和环境自适应性综合一体化这一技术瓶颈问题，从非晶碳薄膜的微观结构、多组元协同、功能梯度多层/多界面与性能关联性方面开展了基础理论研究，取得多项原创性成果。

（1）发现了碳化物/氮化物纳米晶增韧提升非晶碳薄膜的内层硬度和抗塑性变形能力的规律，以及非晶碳薄膜的摩擦原位低剪切特性纳米表面获得低摩擦润滑效应，结合纳米晶复合与低摩擦纳米表面协同效应规律，实现了高性能非晶碳薄膜制备原理的创新。并阐释了纳米晶复合与低摩擦纳米表面协同效应对非晶碳薄膜获得优异强韧与减摩抗磨一体化特性之间的构效关系，相关成果在<<Journal of Materials Chemistry>>等权威杂志发表。

（2）发现了功能梯度多层/多界面效应规律，阐释了功能梯度多层/多界面效应增强非晶碳薄膜的抗高速重载与冲击振动原理，实现了在钛合金和铝合金表面高性能功能梯度多层/多界面非晶碳薄膜体系的关键制备，相关成果在<<Tribology International>>等权威杂志发表。

（3）发现了非晶碳薄膜组元功能特性自调节摩擦环境适应性的原理，探究了非晶碳薄膜潮湿气氛、高低温与水介质、润滑油等环境下的自适应调节机理，解决了非晶碳薄膜的摩擦环境敏感性难题。为非晶碳薄膜的应用全覆盖提供重要的基础指导与技术支持，相关成果在国际知名表面期刊<< Applied Surface Science >>上发表。

成果发表论文59篇，其中SCI收录57篇（SCI一区、二区共18篇），影响因子＞3的36篇（＞10的3篇，＞5的12篇），SCI被引次数为1123次，SCI总他引次数为837次，SCI单篇他引最高次数为91次。部分研究成果被国际摩擦学会主席Robert J. K. Wood教授编入到《Multifunctional Materials for Tribological Applications》专著中。