Ti具有低密度、高比強(qiáng)度、優(yōu)異的抗腐蝕性、無磁性、加工性好等特點(diǎn),是目前首選的艦船結(jié)構(gòu)材料之一,但Ti材料耐磨性較差、易擦傷及粘附限制了其推廣應(yīng)用。隨著海洋工程對船用鈦及鈦合金性能要求的逐步提高,單一的改性方法已經(jīng)無法滿足需求,制備含有納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合薄膜成為Ti材料表面改性的主要發(fā)展趨勢。本文通過表面機(jī)械研磨處理、Ti與Ag共濺射、熱氧化相結(jié)合在Ti表面構(gòu)建Ag/TiO₂梯度復(fù)合薄膜,并對其界面結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進(jìn)行了研究。本實(shí)驗(yàn)通過表面機(jī)械研磨處理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)在工業(yè)純鈦TA2表面制備了超細(xì)晶層,平均晶粒尺寸為122.44 nm,晶粒的細(xì)化由位錯的滑移與孿晶的交割共同實(shí)現(xiàn),經(jīng)過表面機(jī)械研磨處理后樣品形成了晶粒尺寸沿厚度方向逐漸增大的梯度結(jié)構(gòu)。對表面納米化后的TA2樣品進(jìn)行真空退火研究其熱穩(wěn)定性,結(jié)果表明SMAT TA2在450℃及以下具有良好的熱穩(wěn)定性,500℃及以上退火時發(fā)生了明顯的晶粒長大。本實(shí)驗(yàn)通過磁控共濺射分別在粗晶TA2及SMAT TA2基底上沉積Ti-Ag薄膜,薄膜均勻性致密...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鈦及鈦合金在海洋工程中的應(yīng)用
    1.2 鈦及鈦合金的表面改性方法
        1.2.1 表面納米化
        1.2.2 激光表面改性
        1.2.3 離子注入
        1.2.4 微弧氧化
        1.2.5 物理氣相沉積
        1.2.6 化學(xué)氣相沉積
        1.2.7 雙層輝光等離子技術(shù)
        1.2.8 溶膠凝膠法
        1.2.9 熱氧化
        1.2.10 發(fā)展趨勢
    1.3 貴金屬在船用鈦及鈦合金表面改性中的應(yīng)用
    1.4 課題研究思路、主要研究內(nèi)容及研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與預(yù)處理
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 預(yù)處理
    2.2 表面納米化
    2.3 TA2表層納米晶熱穩(wěn)定性研究
    2.4 磁控共濺射鍍膜
    2.5 熱氧化
    2.6 摩擦磨損試驗(yàn)
    2.7 分析測試
第三章 Ag/TiO2梯度復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)表征
    3.1 表面納米化
        3.1.1 微觀結(jié)構(gòu)
        3.1.2 熱穩(wěn)定性
    3.2 磁控濺射
        3.2.1 濺射功率及氣壓的確定
        3.2.2 濺射時間的確定
        3.2.3 成分分析
        3.2.4 結(jié)構(gòu)分析
    3.3 熱氧化
        3.3.1 宏觀形貌
        3.3.2 成分分析
        3.3.3 結(jié)構(gòu)分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Ag/TiO₂梯度復(fù)合薄膜的摩擦磨損性能
    4.1 磨痕形貌
    4.2 摩擦系數(shù)
    4.3 磨損體積
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間科研成果
致謝



本文編號：3752365