高溫對含氫類金剛石（DLC）塗層的微觀結構和力學性能具有顯著影響，主要體現在氫元素的析出、sp³向sp²雜化的轉變（石墨化（huà））、氧化行為以及力學性能的退化等方麵。以下是具體分（fèn）析：  

1、微觀結構（gòu）變化

在400℃退火條件下，含氫DLC塗層中的（de）氫元素會逐漸釋放（fàng），導致C-H鍵斷裂，同時sp³雜化碳向sp²雜化碳轉變（石墨化）。氫的析出還會降低（dī）塗層內應力，但可能影響（xiǎng）其（qí）結（jié）構穩定性。

在更高溫度（如600℃）下，氫的脫附更劇（jù）烈，sp³含量進一步減少，導致塗層硬（yìng）度和結合強度下（xià）降。

當溫度升至600℃時，DLC塗層（céng）會（huì）發生嚴重氧化，表麵粗糙度增大，並可能形成C-Si鍵（如含Si過渡層的塗（tú）層），部分保留薄膜結構 。氧元（yuán）素的滲入（rù）會加速塗層的失效。

2、力學性能變化

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

摩擦性（xìng）能變化

在490℃以（yǐ）上，DLC塗層（céng）因石墨化生（shēng）成大量石墨相，摩擦係數顯著下降，但耐（nài）磨性可（kě）能因硬度降低而變差。低溫退火（huǒ）（<400℃）對摩擦係數影響較小，但高溫會加速磨損。  

結合強度與殘餘應力

氫的釋放可降低（dī）塗層內應力，但高溫可能導致界麵（miàn）失效（如氫致空腔形成，類似金屬中的氫脆現象 ）。過渡層（céng）（如Si）可提高高溫下的結合強度，延緩塗層剝落。    

3、改善高溫穩定性的（de）策略  

金屬摻（chān）雜：Cr或Cu摻雜可調節殘餘（yú）應力，但過高（gāo）金屬含（hán）量可能降低（dī）硬度 。    

結論 高溫下含氫DLC塗層的性能退化主要（yào）源於氫析出、石墨化和氧化。400℃是臨界溫度，超過後（hòu）力學性能顯著（zhe）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性。