超厚類金剛石薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-19 22:00
本論文基于代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬鉻鍍層(HCP)材料,使用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù),通過(guò)軟硬層交替沉積釋放應(yīng)力的方法得到超厚類金剛石碳基薄膜(diamond-like carbon films,DLC films),對(duì)薄膜基本性能進(jìn)行研究,并在適當(dāng)情況下借助有限元模擬解釋超厚金剛石碳基薄膜的內(nèi)在機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:(1)制備了摻Si的DLC碳基薄膜,改變Si摻雜含量探索對(duì)DLC薄膜的影響。性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),Si的引入降低了純DLC薄膜的表面顆粒的大小,降低了內(nèi)應(yīng)力。改變摻入DLC薄膜中的Si含量的多少,可以有效降低DLC薄膜的摩擦系數(shù)。摩擦實(shí)驗(yàn)中,不同Si含量表現(xiàn)出不同的濕度敏感性。(2)成功在不銹鋼、Al合金和Cu合金基底上沉積得到厚度約5.5μm~28.3μm的超厚(Six-DLC/Siy-DLC)n薄膜,對(duì)各類合金上超厚DLC薄膜基本性能的表征結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著薄膜厚度的增加,基底與薄膜不相容造成的應(yīng)力影響了薄膜硬度與結(jié)合力的變化。另外,不銹鋼、Al合金和Cu合金與碳的晶格匹配、熱膨脹系數(shù)差距依次變大,造成應(yīng)力分布不均,同時(shí)由于...
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
非晶碳基質(zhì)的三元相圖
蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-了材料化學(xué)結(jié)構(gòu)各個(gè)方面的信息,拉曼峰的強(qiáng)度可用于定量分析。圖1.2給出了金剛石和石墨等一些常見碳材料的拉曼光譜。圖1.2典型的碳材料Raman光譜對(duì)比金剛石在1332cm-1附近具有一個(gè)T2g對(duì)稱的區(qū)域中心模式。單晶石墨具有單一拉曼激活模式,這是在E2g對(duì)稱性為1580cm-1處以“石墨”標(biāo)記為“G”的區(qū)域中心模式。(由于平面間的振動(dòng),在42cm-1處存在第二個(gè)拉曼E2g激活模)無(wú)序石墨在1350cm-1處的A1g對(duì)稱性具有第二種模態(tài),標(biāo)記為“D”表示“無(wú)序”。它對(duì)應(yīng)于K區(qū)域邊界處圖1.3顯微共焦拉曼光譜儀
蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-了材料化學(xué)結(jié)構(gòu)各個(gè)方面的信息,拉曼峰的強(qiáng)度可用于定量分析。圖1.2給出了金剛石和石墨等一些常見碳材料的拉曼光譜。圖1.2典型的碳材料Raman光譜對(duì)比金剛石在1332cm-1附近具有一個(gè)T2g對(duì)稱的區(qū)域中心模式。單晶石墨具有單一拉曼激活模式,這是在E2g對(duì)稱性為1580cm-1處以“石墨”標(biāo)記為“G”的區(qū)域中心模式。(由于平面間的振動(dòng),在42cm-1處存在第二個(gè)拉曼E2g激活模)無(wú)序石墨在1350cm-1處的A1g對(duì)稱性具有第二種模態(tài),標(biāo)記為“D”表示“無(wú)序”。它對(duì)應(yīng)于K區(qū)域邊界處圖1.3顯微共焦拉曼光譜儀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]厚類金剛石碳基薄膜的制備及摩擦與腐蝕性能的表征[J]. 李安,李霞,王云鋒,張廣安,萬(wàn)善宏. 表面技術(shù). 2019(04)
[2]幾種鐵氧化合物微觀結(jié)構(gòu)及其拉曼光譜研究[J]. 龔曉曄,尤靜林,王建,Liming Lu. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(S1)
[3]元素?fù)诫s類金剛石碳膜降內(nèi)應(yīng)力研究綜述[J]. 孫德恩,董洪銘,Sam Zhang,張曉民. 表面技術(shù). 2018(06)
[4]不同方法制備的類金剛石薄膜的XPS和Raman光譜的研究[J]. 楊發(fā)展,王世慶,沈麗如,陳慶川. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(07)
[5]非金屬摻雜類金剛石膜的研究進(jìn)展[J]. 郭延龍,孫有文,王淑云,王小兵,程勇,盧常勇. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2009(04)
[6]TiN薄膜制備方法、性能及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 季鑫,宓一鳴,周細(xì)應(yīng). 熱加工工藝. 2009(04)
[7]用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備類金剛石碳薄膜的摩擦磨損性能研究[J]. 常海波,徐洮,李紅軒,張治軍,劉惠文. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]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)
碩士論文
[1]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
[2]CH4/H2系統(tǒng)電子助進(jìn)熱絲化學(xué)氣相沉積動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究[D]. 陳俊英.河北大學(xué) 2000
本文編號(hào):3402411
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
非晶碳基質(zhì)的三元相圖
蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-了材料化學(xué)結(jié)構(gòu)各個(gè)方面的信息,拉曼峰的強(qiáng)度可用于定量分析。圖1.2給出了金剛石和石墨等一些常見碳材料的拉曼光譜。圖1.2典型的碳材料Raman光譜對(duì)比金剛石在1332cm-1附近具有一個(gè)T2g對(duì)稱的區(qū)域中心模式。單晶石墨具有單一拉曼激活模式,這是在E2g對(duì)稱性為1580cm-1處以“石墨”標(biāo)記為“G”的區(qū)域中心模式。(由于平面間的振動(dòng),在42cm-1處存在第二個(gè)拉曼E2g激活模)無(wú)序石墨在1350cm-1處的A1g對(duì)稱性具有第二種模態(tài),標(biāo)記為“D”表示“無(wú)序”。它對(duì)應(yīng)于K區(qū)域邊界處圖1.3顯微共焦拉曼光譜儀
蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-了材料化學(xué)結(jié)構(gòu)各個(gè)方面的信息,拉曼峰的強(qiáng)度可用于定量分析。圖1.2給出了金剛石和石墨等一些常見碳材料的拉曼光譜。圖1.2典型的碳材料Raman光譜對(duì)比金剛石在1332cm-1附近具有一個(gè)T2g對(duì)稱的區(qū)域中心模式。單晶石墨具有單一拉曼激活模式,這是在E2g對(duì)稱性為1580cm-1處以“石墨”標(biāo)記為“G”的區(qū)域中心模式。(由于平面間的振動(dòng),在42cm-1處存在第二個(gè)拉曼E2g激活模)無(wú)序石墨在1350cm-1處的A1g對(duì)稱性具有第二種模態(tài),標(biāo)記為“D”表示“無(wú)序”。它對(duì)應(yīng)于K區(qū)域邊界處圖1.3顯微共焦拉曼光譜儀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]厚類金剛石碳基薄膜的制備及摩擦與腐蝕性能的表征[J]. 李安,李霞,王云鋒,張廣安,萬(wàn)善宏. 表面技術(shù). 2019(04)
[2]幾種鐵氧化合物微觀結(jié)構(gòu)及其拉曼光譜研究[J]. 龔曉曄,尤靜林,王建,Liming Lu. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(S1)
[3]元素?fù)诫s類金剛石碳膜降內(nèi)應(yīng)力研究綜述[J]. 孫德恩,董洪銘,Sam Zhang,張曉民. 表面技術(shù). 2018(06)
[4]不同方法制備的類金剛石薄膜的XPS和Raman光譜的研究[J]. 楊發(fā)展,王世慶,沈麗如,陳慶川. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(07)
[5]非金屬摻雜類金剛石膜的研究進(jìn)展[J]. 郭延龍,孫有文,王淑云,王小兵,程勇,盧常勇. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2009(04)
[6]TiN薄膜制備方法、性能及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 季鑫,宓一鳴,周細(xì)應(yīng). 熱加工工藝. 2009(04)
[7]用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備類金剛石碳薄膜的摩擦磨損性能研究[J]. 常海波,徐洮,李紅軒,張治軍,劉惠文. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]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)
碩士論文
[1]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
[2]CH4/H2系統(tǒng)電子助進(jìn)熱絲化學(xué)氣相沉積動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究[D]. 陳俊英.河北大學(xué) 2000
本文編號(hào):3402411
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