非晶碳膜已被证实具备超滑特性，作为工程润滑材料具有重大应用前景，但其超滑机制尚不明确。本项目以含氢碳膜a-C:H和a-C:H:Si为两条研究主线，通过对不同测试环境和界面接触条件的精确构建，深入研究其超滑机理。通过采用目前技术水平最高的STEM和EELS对超滑界面进行原位/准原位表征分析，以期获得具有超高空间辨识度和原子分辨率级的微结构和成分信息，摸索超滑的产生条件和存在机理。揭示a-C:H膜在超滑态下界面原子的空间构型和取向规律、转移膜原位形成机制、氢原子在滑移界面钝化和近零摩擦中的核心作用；阐明a-C:H:Si膜在超滑态下基于硅原子诱导的摩擦聚合物化界面减阻机制、大气环境下纳米级硅胶润滑层的成形机制及水分子在受限空间的润滑行为。该项目的实施旨在为碳膜超滑机理的解释提供最本源的结构证据，进一步丰富固体涂层润滑理论，为设计开发满足不同使役条件下持久有效的碳基固体润滑材料提供理论和技术指导。