国家标准计划《精细陶瓷（先进陶瓷、先进技术陶瓷） 在干燥和潮湿条件下评价精细陶瓷薄膜磨损和摩擦特性的方法》由 TC194（全国工业陶瓷标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国建筑材料联合会。

主要起草单位 深圳职业技术学院 、深圳市速普仪器有限公司 、天津创仪科技有限公司 、深圳市印刷行业协会 、山东工业陶瓷研究设计院有限公司 、中国科学院金属研究所 、东莞市华升真空镀膜科技有限公司 。

本标准等同采用ISO国际标准：ISO 23737:2021。

采标中文名称:精细陶瓷（先进陶瓷、先进技术陶瓷） 在干燥和潮湿条件下评价精细陶瓷薄膜磨损和摩擦特性的方法。

精细陶瓷薄膜应用广泛，如传感器、致动器或其他微机械元件；显示元件；内存元件；记录介质；光学元件；包装薄膜；以及用于建筑施工和车辆的薄膜和玻璃。

在精细陶瓷薄膜的工业应用中，耐磨性是评价的重要指标。

精细陶瓷薄膜的耐磨性受环境湿度和薄膜曾经受湿情况的影响较大。

精细陶瓷薄膜也应用于不同的湿度环境，需要有标准来评价其耐磨性和大范围湿度下的摩擦系数。

已有研究指出，在干燥条件下摩擦，陶瓷薄膜的摩擦学性能相对较差，在陶瓷自配副对磨过程中易发生断裂、剥落以致磨粒磨损，与金属配副对磨过程中以粘着磨损为主，常表现出高的摩擦系数和磨损率；在潮湿条件下摩擦，陶瓷薄膜的表面与水汽反应生成表面膜，高湿度磨损机制以化学磨损为主，表面膜会保护并润滑摩擦表面，进而降低摩擦系数和磨损率。

目前发布的有关耐磨性测试的标准仅假设温度环境为23 ℃和相对湿度为50%；被评价的薄膜厚度也比较大，在几微米到10微米之间。

这些测试程序不适用于评价用于电子和光学仪器的厚度大概在1 μm及以下的精细陶瓷薄膜的耐磨性，因为较小压痕负载的耐磨性会受到测试环境相对湿度的影响，即，在具有较小压痕负载的精细陶瓷薄膜的磨损测试的作用机理会受到测试环境相对湿度的强烈影响。

因此，精细陶瓷薄膜的磨损试验宜在可控的相对湿度的条件下进行。

本文提供了便于在干燥和高湿环境中对精细陶瓷薄膜的耐磨性进行准确评价的测量方法，适用薄膜的厚度大概在1 μm及以下，并沉积在薄衬底或有机聚合物薄膜基底上。

制定本文件的目的是为了通过这些测量方法的快速推广应用来促进工业发展。

本项目的磨损实验，可以在普通的摩擦磨损试验机上，加装一套简易装置（将摩擦磨损测试单元，装入含有供气、湿度控制的腔室中），便可实现薄膜在干燥和不同湿度条件下的摩擦磨损性能测试，有利于节省企业的生产成本，经济效益显著。

起草单位及相关人员，长期从事陶瓷薄膜力学性能的研究。

第一起草单位，深圳职业技术学院投资近3000万成立了“集成电路关键材料研究院”，针对半导体薄膜、光电薄膜等新一代通信技术领域关键材料，开展了大量的研究工作。

起草人员针对本项目的方法，进行了多次实际测试、可靠性评价等工作，实验结果表明，此方法简单可靠，值得推广。

精细陶瓷薄膜在干燥和潮湿条件下摩擦磨损性能测试的标准化工作对我国制造业的产业升级有十分重要的意义。

范围：本标准规定了在干燥和高湿环境中测试精细陶瓷薄膜的耐磨性和摩擦系数的方法，此类薄膜的厚度可达近似1μm，并沉积在薄基材或有机聚合物薄膜衬底上。 主要技术内容：本标准规定了相关的术语和定义、试验样品、测量原理、试验室环境、磨损形成试验装置（包括：往复磨损试验机、旋转盘磨损试验机、恒温恒湿腔、露点仪、探针轮廓仪、激光干涉式轮廓仪、光学显微镜、电子扫描显微镜、能量色散X射线光谱仪、干燥腔、抽气机）、试样的准备、试样前处理、磨损形成的环境条件及摩擦系数的评价、磨损运动条件、评价薄膜试样表面形成的磨痕横截面、球形压头表面磨损部分体积的评价、薄膜试样上磨痕和球形压头上磨损部分的形貌和元素分布图的研究、摩擦系数的计算、测试程序、试验结果总结的注意事项、测试报告，以及6个资料性附录：附录A（资料性）往复滑块磨损结果和旋转滑块磨损结果的示例、附录B（资料性）在滑动磨损形成中夹持厚度＜200 μm的聚合物薄膜或薄玻璃板的方法、附录C（资料性）薄膜材料与压头材料组合在滑动磨损试验中的效果、附录D（资料性）压头最佳载荷的研究、附录E（资料性）磨痕横截面面积的量化、附录F（资料性）薄膜和球形压头磨损部分上磨痕的形貌和元素分布图的研究实例。