非晶碳?xì)洌╝morphous hydrogenated carbon,簡稱a-C:H）薄膜因其具有高的硬度、低的摩擦系數(shù)、良好的化學(xué)惰性等優(yōu)異的性能,被認(rèn)為是最有潛質(zhì)的減摩抗磨潤滑材料之一。但目前在使用過程中存在著內(nèi)應(yīng)力高、膜基結(jié)合力差、摩擦學(xué)性能不穩(wěn)定等問題。本論文通過射頻磁控濺射技術(shù)制備了不同類型的a-C:H多層薄膜,并通過在a-C:H亞層加入軟金屬納米粒子來改善多層薄膜的力學(xué)性能,考察了不同調(diào)制周期對薄膜微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、力學(xué)性能以及摩擦學(xué)性能的影響,并研究了薄膜組成—結(jié)構(gòu)—力學(xué)性能—摩擦學(xué)性能之間的關(guān)系。主要成果如下:（1）通過射頻磁控濺射沉積技術(shù)成功制備了不同調(diào)制周期的Si/a-C:H多層薄膜,膜基及層間界面結(jié)合良好,層間界面處形成了SiC;薄膜的硬度隨著調(diào)制周期的減小先增大后減小。具體如下:在調(diào)制周期為456 nm時,其硬度最高,這主要歸因于薄膜碳網(wǎng)絡(luò)的整體性;隨著調(diào)制周期的減小,碳網(wǎng)絡(luò)的整體性被破壞,然而,進一步減小調(diào)制周期（171 nm）,SiC硬質(zhì)相隨著層間界面的增多而增多,薄膜的硬度升高。（2）Si/a-C:H多層膜在不同環(huán)境（空氣,酸雨模擬液,NaCl溶液）中的... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 a-C:H薄膜的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用
    1.2 a-C:H薄膜的制備
    1.3 研究現(xiàn)狀（存在問題,發(fā)展趨勢）
    1.4 多層薄膜
        1.4.1 同質(zhì)多層非晶碳?xì)浔∧?br>        1.4.2 異質(zhì)多層非晶碳?xì)浔∧?br>            1.4.2.1 金屬非晶碳?xì)涠鄬幽?br>            1.4.2.2 金屬化合物非晶碳?xì)涠鄬幽?br>            1.4.2.3 非金屬非晶碳?xì)涠鄬幽?br>        1.4.3 其它
    1.5 本課題選題依據(jù)
    1.6 本課題研究內(nèi)容
第二章 a-C:H多層薄膜的制備及其表征
    2.1 實驗制備材料及薄膜制備裝置
    2.2 薄膜的制備
    2.3 結(jié)構(gòu)表征
    2.4 性能測試
第三章 Si/a-C:H多層薄膜的制備及其力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料及薄膜的制備裝置
        3.2.2 薄膜的具體制備參數(shù)及表征
    3.3 結(jié)果及討論
        3.3.1 薄膜結(jié)構(gòu)及其形貌分析
            3.3.1.1 薄膜FESEM分析
            3.3.1.2 薄膜XPS分析
            3.3.1.3 薄膜Raman分析
            3.3.1.4 薄膜FTIR分析
            3.3.1.5 薄膜XRD分析
            3.3.1.6 薄膜AFM分析
        3.3.2 薄膜力學(xué)性能分析
        3.3.3 薄膜摩擦磨損性能分析
    3.4 小結(jié)
第四章 Si/Ag-C:H多層膜的制備及其力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料及薄膜的制備裝置
        4.2.2 薄膜的制備及其表征
    4.3 結(jié)果及討論
        4.3.1 薄膜結(jié)構(gòu)及其形貌分析
            4.3.1.1 薄膜FESEM分析
            4.3.1.2 薄膜XPS分析
            4.3.1.3 薄膜Raman分析
            4.3.1.4 薄膜FTIR分析
            4.3.1.5 薄膜XRD分析
            4.3.1.6 薄膜AFM分析
        4.3.2 薄膜力學(xué)性能分析
        4.3.3 薄膜摩擦磨損性能分析
    4.4 小結(jié)
第五章 Si/Cu-C:H多層膜的制備、力學(xué)性能及其摩擦學(xué)性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗制備材料及薄膜的制備裝置
        5.2.2 薄膜的制備及其表征
    5.3 結(jié)果及討論
        5.3.1 薄膜結(jié)構(gòu)及其形貌分析
            5.3.1.1 薄膜FESEM分析
            5.3.1.2 薄膜XPS分析
            5.3.1.3 薄膜Raman分析
            5.3.1.4 薄膜AFM分析
        5.3.2 薄膜力學(xué)性能分析
        5.3.3 薄膜摩擦磨損性能分析
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]多元碳基薄膜中自形成納米多層結(jié)構(gòu)的研究進展[J]. 王偉奇,吉利,宋惠,李紅軒,周惠娣,陳建敏.  材料導(dǎo)報. 2015(15)
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碩士論文
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[2]鉻摻雜碳基多功能性薄膜的制備及其性能研究[D]. 莊玉召.南京理工大學(xué) 2016
[3]類金剛石薄膜的膜/基界面調(diào)控及其機械力學(xué)性能研究[D]. 卓國海.江西理工大學(xué) 2015
[4]摻硼類金剛石涂層的制備及結(jié)合強度研究[D]. 梁志敏.上海工程技術(shù)大學(xué) 2015
[5]釕硼化物的制備、表征與性能研究[D]. 殷聰朋.昆明貴金屬研究所 2013
[6]類金剛石薄膜的制備和光學(xué)性質(zhì)研究[D]. 賴起邦.廈門大學(xué) 2008
[7]磁控濺射法制備類金剛石薄膜的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究[D]. 王巖.南京理工大學(xué) 2006



本文編號：2899788