本文關(guān)鍵詞：硬質(zhì)薄膜性能研究及工業(yè)化應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： TiAlVN薄膜 DLC薄膜 摩擦磨損 臺架試驗(yàn)

【摘要】：基于硬質(zhì)薄膜的研究現(xiàn)狀,主要分析兩種具有代表性的硬質(zhì)薄膜—氮化物薄膜和類金剛石薄膜的最新研究進(jìn)展及存在的主要問題,提出了本論文的選題依據(jù)。利用反應(yīng)磁控濺射技術(shù),分別以氮?dú)夂图淄樽鳛闅庠粗苽銽i Al VN薄膜和金屬摻雜類金剛石碳(DLC)薄膜。主要研究工作圍繞三個(gè)方面:(1)Ti Al VN薄膜結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、抗電化學(xué)腐蝕性能研究;(2)Zr\Ti雙金屬摻雜DLC薄膜結(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)性能研究;(3)Zr\Ti雙金屬摻雜DLC薄膜不同介質(zhì)下的摩擦學(xué)行為及汽車高壓共軌直噴系統(tǒng)鍍膜柱塞的臺架試驗(yàn)。主要研究結(jié)果如下:(1).利用反應(yīng)磁控濺射技術(shù)以Tc4(Ti-6Al-4V)作為靶材,通過調(diào)節(jié)N2流量成功沉積了不同氮含量的Ti Al VN薄膜;利用掃描電子顯微鏡(SEM)、納米壓入、X射線光電子能譜(XPS)和Autolab type3型電化學(xué)工作站分別研究了薄膜斷面形貌、力學(xué)性能、N元素含量和電化學(xué)腐蝕等性能。結(jié)果表明,薄膜呈柱狀生長,且隨著氮含量增加,薄膜柱狀生長趨勢逐漸增強(qiáng);同時(shí),通過在0.5m ol/L的Na C l溶液中的電化學(xué)腐蝕性能進(jìn)行測試表明:Ti Al VN薄膜較Ti N薄膜具有更低的腐蝕電流,更好的抗電化學(xué)腐蝕性能。(2).利用反應(yīng)磁控濺射與電弧離子鍍相結(jié)合的方式,制備得到了多種不同金屬含的量Zr/Ti雙摻雜DLC薄膜。采用色散譜(EDS)、拉曼光譜(Raman)儀、納米壓入儀、高速往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)及三維輪廓儀分別研究薄膜成分、結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能研究。結(jié)果表明,由于摻雜金屬該薄膜硬度稍有下降,最高硬度值為39.7GPa;同時(shí)該薄膜具有較好的摩擦學(xué)性能,摩擦系數(shù)隨薄膜中Ti元素含量的降低,而逐漸增高,其摩擦系數(shù)最低值為0.048;對其磨痕進(jìn)行分析后知,該系列薄膜有良好的抗磨損性能。(3).利用往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、劃痕法和壓痕法分別測試Zr\Ti雙摻雜D LC薄膜的摩擦磨損性能和膜-基結(jié)合力。結(jié)果表明,薄膜在大氣環(huán)境和不同油介質(zhì)中都具有優(yōu)異的抗磨損性能,且薄膜的結(jié)合力水平為HF1,完全能夠滿足工業(yè)化對結(jié)合力的要求。此外,對該薄膜進(jìn)行時(shí)長1250h的臺架試驗(yàn)表明,無論是柱塞偶件間隙,還是高壓共軌直噴系統(tǒng)各參數(shù)均未發(fā)生較大變化,同時(shí)鍍膜柱塞表面并未發(fā)現(xiàn)明顯劃痕,已基本能夠滿足工業(yè)化的應(yīng)用要求。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 玉坦浩;中山明;蔣修治;;利用電弧離子鍍法涂敷硬質(zhì)薄膜[J];表面工程;1990年03期

2 楊林生;王君;陳長琦;;硬質(zhì)薄膜技術(shù)的最新發(fā)展[J];真空;2009年06期

3 陳軍;林松盛;代明江;;機(jī)械功能硬質(zhì)薄膜的研究及應(yīng)用[J];材料研究與應(yīng)用;2011年01期

4 鄒有武;;下一代硬質(zhì)薄膜涂覆技術(shù)[J];國外金屬熱處理;1992年06期

5 胡霞;;硬質(zhì)薄膜材料彈性模量與其微觀摩擦因數(shù)關(guān)聯(lián)性研究[J];潤滑與密封;2006年09期

6 ;復(fù)雜型腔工模具表面硬質(zhì)薄膜材料制備成套設(shè)備及關(guān)鍵工藝技術(shù)[J];中國科技獎(jiǎng)勵(lì);2006年09期

7 趙升升;華偉剛;杜昊;宮駿;孫超;李家寶;;一種測量硬質(zhì)薄膜殘余應(yīng)力的新方法[J];金屬學(xué)報(bào);2008年01期

8 余歷軍,田林海,張秀成,朱曉東,何家文;硬質(zhì)薄膜力學(xué)性能測試技術(shù)的研究[J];云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年S1期

9 李國芳;胡元杰;;氮化鈦鋁硬質(zhì)薄膜結(jié)構(gòu)性能的研究進(jìn)展[J];山西冶金;2007年01期

10 晏鮮梅;熊惟皓;;氮化鈦硬質(zhì)薄膜的制備方法[J];材料導(dǎo)報(bào);2006年S1期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 吳大維;;硬質(zhì)薄膜材料的最新發(fā)展及應(yīng)用[A];TFC’03全國薄膜技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2003年

2 王廷劍;襲建軍;王黎欽;李文良;;電參數(shù)對微弧氧化硬質(zhì)薄膜的影響研究[A];2011年全國青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 賴倩茜;田家萬;戴嘉維;李戈揚(yáng);;硬質(zhì)薄膜顯微硬度測量中的載荷選擇[A];第十二屆全國電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2002年

4 華敏奇;張廣安;袁鎮(zhèn)海;張莎莎;;幾類硬質(zhì)薄膜的摩擦磨損性能測試[A];薄膜技術(shù)高峰論壇暨廣東省真空學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

5 馬勝利;;氣相沉積制備硬質(zhì)薄膜技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[A];2004'中國西安涂料涂裝技術(shù)交流推廣會(huì)論文集[C];2004年

6 呂鵬輝;劉慶;倪浩明;;納米復(fù)合Mo-Si-N硬質(zhì)薄膜的制備與性能研究[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

7 陳軍;高玉周;林國強(qiáng);王富崗;;電弧離子鍍(Ti,Nb)N硬質(zhì)薄膜斷裂韌性對摩擦學(xué)性能的影響[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

8 趙彥輝;林國強(qiáng);董闖;聞立時(shí);;脈沖偏壓電弧離子鍍TiNbN硬質(zhì)薄膜及結(jié)構(gòu)多層薄膜的制各及性能[A];TFC'05全國薄膜技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2005年

9 陳軍;高玉周;林國強(qiáng);王富崗;;電弧離子鍍(Ti,Nb)N硬質(zhì)薄膜斷裂韌性對摩擦學(xué)性能的影響[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陸靜娟;有機(jī)/無機(jī)復(fù)合透明硬質(zhì)薄膜的制備、性能及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2007年

2 張林;電弧離子鍍納米復(fù)合疏水硬質(zhì)薄膜研究[D];大連理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李奔;磁控濺射法制備TiN硬質(zhì)薄膜以及退除薄膜工藝研究[D];遼寧科技大學(xué);2015年

2 王健;硬質(zhì)薄膜性能研究及工業(yè)化應(yīng)用[D];蘭州理工大學(xué);2016年

3 周英強(qiáng);基于內(nèi)聚力模型的接觸載荷下硬質(zhì)薄膜/韌性基底破壞機(jī)制分析[D];浙江工業(yè)大學(xué);2011年

4 陳甥怡;氮化鈦硬質(zhì)薄膜抗氧化性能研究[D];西華大學(xué);2009年

5 王慶;直流磁控濺射法制備Ti-Si-N硬質(zhì)薄膜及其性能研究[D];東北大學(xué);2012年

6 張啟沛;TiN系硬質(zhì)薄膜的制備及性能研究[D];華南理工大學(xué);2014年

7 叢雷;反應(yīng)磁控濺射鍍制（Ti，Nb）N硬質(zhì)薄膜的研究[D];東北大學(xué);2008年

8 李航;壓力連接模具表面Cr基硬質(zhì)薄膜的摩擦學(xué)性能研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 徐世友;化學(xué)氣相沉積法制備寬帶硬質(zhì)薄膜材料[D];浙江大學(xué);2005年

10 白曉;脈沖偏壓電弧離子鍍基體沉積溫度的計(jì)算與納米多層硬質(zhì)薄膜的初步研究[D];大連理工大學(xué);2004年

，

本文編號：1198068