固体润滑和液体润滑各有优劣。近年来，固-液协同润滑技术在越来越多的领域得到关注。而类金刚石(DLC)薄膜集高硬度、低摩擦、耐腐蚀、高化学稳定性等特性于一体，在机械、航空、汽车等诸多领域得到了应用。本论文以DLC/钢和DLC/DLC两种配副为研究对象，首先提出两种配副在固液复合情况下摩擦系数的主要控制因素，其次针对这两种配副进行薄膜设计和添加剂选用，最终达到在边界/混合润滑区进行低摩擦调控的目的。形成主要结论如下：

 1. 对DLC/钢配副，引入液体润滑剂，用固-液界面来代替固-固界面，能够有效地降低体系摩擦系数，即传统的金属-添加剂的协同减摩机理同样适用于DLC/钢配副；而对于DLC/DLC配副而言，引入液体润滑剂使得体系摩擦系数增加一倍，这种摩擦系数的增加是因为毛细力的引入。碳基薄膜的润湿性影响其在不同湿度和润滑剂水存在时的摩擦学行为：（1）毛细力作用未饱和时即对应于较低湿度的情况下，水在薄膜表面的接触角越大，摩擦力受毛细力影响越大；（2）毛细力作用饱和后即对应于饱和湿度及水存在时，水在薄膜表面的接触角越小，摩擦力越大。

2. 通过在DLC薄膜中掺杂Ti和W两种元素，同时选用高活性添加剂二巯基噻二唑(DMTD)衍生物添加剂可以实现固-液体系在宽载荷范围内的协同效应。在较低载荷时，添加剂可以吸附在摩擦界面来降低体系摩擦系数；随着载荷进一步增加，添加剂可以和薄膜元素W进行反应形成WS₂润滑膜进而降低体系摩擦系数。金属Ti在较低载荷下即表现出一定活性，而W 则在高载时才会参与和添加剂的反应，因此Ti，W共掺的碳基薄膜表现出“金属蓄水池”的行为，这种行为使得薄膜具备了调控边界膜的能力。并且Ti，W等强碳金属掺杂的薄膜其反应活性与 TiC，WC等陶瓷相的稳定性具有相关性。

3. 要实现DLC/DLC配副的固-液体系的极/超低摩擦，克服毛细力至关重要。在边界润滑条件下，向DLC/DLC自配副中加入水溶性的含B添加剂，在载荷为20N，频率为12Hz摩擦条件下，摩擦系数可以达到0.01。这种低摩擦的原因是摩擦过程中首先形成大片的石墨(烯)片，其次片层局部形成 CB 纳米晶，最后纳米晶发生从金刚石结构到石墨结构的晶型转化，石墨结构在B诱导下弯曲，随着石墨(烯)片层包裹形成类洋葱结构的碳纳米球。这种类洋葱结构的碳纳米球有效地降低了体系的摩擦系数。

4. 在DLC/DLC配副中，向基础油聚α烯烃(PAO)中添加极少量的含有2%油溶性B添加剂，在50N载荷，10Hz频率条件下，摩擦系数同样可以达到0.01。而在含有5%，8%添加剂浓度时，摩擦系数分别达到0.03和0.05。即低摩擦受添加剂浓度的影响，这是因为高浓度添加剂导致形成的类洋葱结构的碳纳米球尺寸过小，在摩擦界面不能有效滚动。含B添加剂和DLC的晶型转化导致的低摩擦现象具有油和水两种环境下的普适性。