摩擦是從古至今人類日常生活中普遍存在的現(xiàn)象,在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中具有重大的科學(xué)和工程意義。隨著當(dāng)今飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù),摩擦導(dǎo)致的材料損耗和能源浪費(fèi),逐漸成為限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)效率和機(jī)械零部件壽命的關(guān)鍵因素。在眾多減摩抗磨材料中,類金剛石碳薄膜以其優(yōu)異的摩擦學(xué)和力學(xué)性能引起了全世界范圍內(nèi)的廣泛研究。特別地,在研究類金剛石薄膜的過程中,研究者發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在非晶碳網(wǎng)絡(luò)中的一種獨(dú)特結(jié)構(gòu)碳膜材料,即類富勒烯（fullerene-like）微結(jié)構(gòu)。類富勒烯納米結(jié)構(gòu)是一種卷曲和交聯(lián)的石墨平面組成的微結(jié)構(gòu),賦予薄膜優(yōu)異的彈性回復(fù)特性和適當(dāng)?shù)挠捕�。因�?含類富勒烯微結(jié)構(gòu)的碳膜是一種理想的潤滑候選材料。本論文通過改變能量供應(yīng)方式考察薄膜硬度與彈性和類富勒烯團(tuán)簇之間的關(guān)系;探究類富勒烯薄膜結(jié)構(gòu)隨沉積時(shí)間演變過程和摩擦學(xué)性能隨沉積時(shí)間變化規(guī)律;以及探索隨摩擦載荷類富勒烯碳薄膜摩擦學(xué)性能變化規(guī)律,結(jié)果如下:通過改變能量供應(yīng)方式（直流和脈沖）和氫氣濃度,研究了硬度與彈性和類富勒烯團(tuán)簇之間的關(guān)系。得出以下結(jié)論:（1）大多數(shù)H原子分布在無定形碳中,少量分布在類富勒烯微結(jié)構(gòu)中。（2）高濃度的H環(huán)境降低了石墨基平面的彎曲度和交聯(lián)度,抑制... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

類富勒烯結(jié)構(gòu)示意圖

類富勒烯碳膜摩擦學(xué)性能及結(jié)構(gòu)演變研究6如圖1.5所示，2008年張俊彥，王成兵等人采用直流脈沖等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法，以甲烷和氫氣為氣源制備出氫化類富勒烯薄膜，通過 UMT 摩擦試驗(yàn)機(jī)考察了其摩擦學(xué)性能，其摩擦系數(shù)低至 0.009，摩擦壽命達(dá)到 106轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了類富勒烯碳基薄膜在大氣環(huán)境下的超低摩擦[25]。2018 年，張俊彥，王永富等人[22,26]采用原位等離子體滲氮和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法復(fù)合技術(shù)

圖 2.1 PECVD 沉積原理圖Figure 2.1 Schematic diagram of depositing PECVD圖 2.2 UMT 摩擦機(jī)摩擦過程示意圖The schematic diagram of UMT-3 tribometer in the recipsliding (ball-on-disk) mode.樣品表征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]類金剛石薄膜的摩擦學(xué)特性及磨損機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 李振軍,徐洮,李紅軒,郝俊英,周惠娣,陳建敏.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(05)
[2]脈沖激光沉積（PLD）薄膜技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 戢明,宋全勝,曾曉雁.  真空科學(xué)與技術(shù). 2003(01)
[3]類金剛石碳膜的摩擦學(xué)性能及摩擦機(jī)制[J]. 李光,孫躍,夏立芳,馬欣新.  金屬熱處理. 2001(10)

博士論文
[1]含類富勒烯氫化碳膜的制備及其特性研究[D]. 王琦.蘭州大學(xué) 2009

碩士論文
[1]表面改性對機(jī)械設(shè)備摩擦學(xué)性能及壽命影響的研究[D]. 王彥.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]碳納米結(jié)構(gòu)薄膜界面演變及摩擦磨損性能研究[D]. 付宇.蘭州理工大學(xué) 2018
[3]真空陰極電弧及等離子體化學(xué)氣相法沉積類金剛石碳膜的研究[D]. 李敬財(cái).廣東工業(yè)大學(xué) 2004
[4]熱絲化學(xué)氣相沉積金剛石膜的研究[D]. 孫心瑗.湖南大學(xué) 2004
[5]脈沖激光沉積氮化碳薄膜及其生長機(jī)理研究[D]. 王淑芳.河北大學(xué) 2000



本文編號：3484237