氮化硅表面生長(zhǎng)金剛石薄膜及其摩擦磨損性能研究
本文選題:金剛石 + 氮化硅; 參考:《沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年04期
【摘要】:目的研究金剛石耐磨涂層的摩擦磨損性能,以提高工件的使用壽命.方法利用微波等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)在氮化硅陶瓷基體表面制備金剛石薄膜.采用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡和拉曼光譜儀對(duì)不同參數(shù)的金剛石薄膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,利用球-盤(pán)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)在干摩擦條件下對(duì)薄膜的摩擦學(xué)性能進(jìn)行研究.結(jié)果制備的金剛石薄膜表面粗糙度小,結(jié)合力良好;金剛石涂層有效降低了氮化硅表面的摩擦因數(shù)與磨損率,摩擦因數(shù)約為0.12~0.25.在微波功率8 k W、腔體氣壓6 k Pa、甲烷體積分?jǐn)?shù)8%的參數(shù)下制得的涂層具有最低的摩擦因數(shù)(0.12)和磨損率(1.18×10-7mm3/(N·m)).結(jié)論在氮化硅基體表面沉積金剛石薄膜可以提高氮化硅材料的摩擦磨損性能,提高工件壽命.
[Abstract]:Objective to study the friction and wear properties of diamond wear-resistant coatings to improve the service life of workpieces. Methods Diamond films were prepared on silicon nitride substrate by microwave plasma chemical vapor deposition. The structure of diamond films with different parameters was characterized by scanning electron microscope, atomic force microscope and Raman spectrometer. The tribological properties of the films were studied by using a ball disk friction and wear tester under dry friction conditions. Results the surface roughness of diamond film was small and the adhesion was good, and the friction coefficient and wear rate of silicon nitride surface were effectively reduced by diamond coating, and the friction coefficient was about 0.12 ~ 0.25. The coating with microwave power of 8 kW, cavity pressure of 6 KPA and methane volume fraction of 8% has the lowest friction coefficient of 0.12) and the wear rate of 1.18 脳 10-7mm3/(N / m ~ (-1). Conclusion Diamond film deposited on silicon nitride substrate can improve the friction and wear properties of silicon nitride material and improve the workpiece life.
【作者單位】: 沈陽(yáng)建筑大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家(聯(lián)合)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51202257) 教育部長(zhǎng)江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃滾動(dòng)支持項(xiàng)目(IRT15_R45) 遼寧省高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目(LT2014011) 遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20170540757) 國(guó)家(地方)聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(SJSC-2015-1) 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)科提升項(xiàng)目(xkts2015-41)
【分類號(hào)】:TB306
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1908809
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