磁控濺射沉積制備Cu/C鍍層及其摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 05:45
一些智能制造中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵零部件對性能和壽命的要求越來越嚴(yán)格。如高負(fù)載液壓泵、渦輪增壓器高速軸承等,這些零件在起速階段不可避免會(huì)有一個(gè)瞬間干磨擦過程,這就要求在無潤滑的情況下,工件也具有較好的摩擦磨損性能。而傳統(tǒng)的耐磨材料又不能滿足其力學(xué)性能要求,因此研究制備既具有良好的力學(xué)性能又能滿足摩擦磨損性能的減摩鍍層就具有了重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文利用磁控濺射方法在銅合金基體上制備了Cu/C減摩鍍層,通過改變C靶的濺射電流來獲得摻雜不同碳含量的鍍層。然后分別觀察和測試了鍍層的表面和斷面的形貌、本征硬度、結(jié)合強(qiáng)度以及碳在鍍層中的存在形式,研究了Cu/C鍍層的摩擦磨損性能。測試結(jié)果顯示:鍍層的表面和斷面形貌組織細(xì)密,無空洞、分層等缺陷,表面有明顯的“菜花”狀形貌,斷面在碳靶濺射電流較低時(shí)呈明顯的柱狀晶生長,且柱狀晶粗大,幾乎貫穿整個(gè)鍍層厚度;隨著碳靶電流的提高,鍍層厚度增加,柱狀晶生長被打斷,呈現(xiàn)疏松的纖維狀,脆性增加;鍍層的硬度有較大的提高,隨著碳含量的增加硬度有稍微的下降,這與鍍層中石墨含量增大有關(guān)。隨碳靶電流增加,膜基結(jié)合強(qiáng)度有所增加;隨碳靶電流的增加,Cu晶體在鍍層中(111)...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磁控濺射原理圖
第一章 緒論.7 技術(shù)路線利用磁控濺射制備摻雜具有不同碳含量潤滑效果元素的減摩銅基鍍層后,分進(jìn)行檢測。首先對試樣進(jìn)行顯微分析,觀察其顯微組織特點(diǎn),用拉曼和 X-射究碳以何種結(jié)構(gòu)存在于銅基減摩鍍層之中。然后檢測鍍層試樣的機(jī)械性能,測硬度和膜基結(jié)合強(qiáng)度。再然后將鍍層試樣進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)后,利用白光干涉察,得出試樣的摩擦磨損性能。最后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,從而制定最佳數(shù),如圖 1.2 所示。
為銅合金(成分如表 2.1)。銅合金基體試樣經(jīng)砂紙進(jìn)行拋光。然后將拋光后的試樣先用酒精沖洗,然后兩次,每次 20min。取出后吹干,去除表面雜質(zhì)和層。為了測出鍍層的厚度和觀察鍍層的截面形貌,用與銅基體相同的清洗方法處理。表 2.1 鉛青銅的成分Table 2.1 Composition of lead bronzeSn Zn Pb Ni P Al S7-7.5 <0.08 13.5-16 1.5-2.0 0.02-0.06 <0.1 <的制備
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨/銅基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 張銘君,朱世偉,于俊鳳,徐蓓蓓,李思思,劉翠芹,魏墨濟(jì),李晨,李憲毅. 鑄造技術(shù). 2017(11)
[2]靶電流對磁控濺射類石墨鍍層組織與性能的影響[J]. 王瑜,王春偉,袁戰(zhàn)偉,張曉峰,王艷. 熱加工工藝. 2017(16)
[3]Cu/Ag/石墨復(fù)合涂層電滑動(dòng)摩擦磨損行為研究(英文)[J]. 梁波,張嘎. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[4]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]壓痕法研究鑲嵌結(jié)構(gòu)界面金剛石膜粘附性能[J]. 邱萬奇,吳強(qiáng),劉仲武,曾德長,周克崧. 稀有金屬材料與工程. 2014(02)
[6]刷鍍層與基體結(jié)合力的檢測方法[J]. 唐從順,雷衛(wèi)寧,錢蜜,姜博,劉維橋. 電鍍與環(huán)保. 2014(01)
[7]石墨含量對銅/石墨材料高速載流摩擦性能的影響[J]. 徐曉峰,楊曉倩,楊正海. 河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[8]碳含量對磁控濺射Cr/C鍍層摩擦磨損性能的影響[J]. 蔣百靈,蘇陽. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]TiN/TiSiN復(fù)合涂層的耐磨性能研究[J]. 謝春雨,何畏,徐彤. 石油礦場機(jī)械. 2008(02)
[10]拉曼光譜的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 田國輝,陳亞杰,馮清茂. 化學(xué)工程師. 2008(01)
博士論文
[1]若干因素對銅及銅合金電沉積/腐蝕機(jī)制的影響研究[D]. 常婷茹.北京科技大學(xué) 2018
[2]銷盤滑動(dòng)磨損試驗(yàn)的仿真方法研究[D]. 汪選國.武漢理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]復(fù)雜黃銅表面滾壓形變強(qiáng)化及其對表面性能的影響[D]. 呂志甲.太原理工大學(xué) 2018
[2]不同基體上類石墨膜干摩擦磨損性能研究[D]. 丁蘭.太原理工大學(xué) 2017
[3]45鋼激光鉻鉬硼合金化工藝研究[D]. 張秀香.太原理工大學(xué) 2016
[4]Ag2O納米顆粒負(fù)載TiO2納米管陣列的長效抗菌性能及其對成骨細(xì)胞功能的影響[D]. 高昂.太原理工大學(xué) 2014
[5]自潤滑Cu/Cu-MoS2復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 張銀娣.河南科技大學(xué) 2014
[6]核電材料腐蝕行為的電化學(xué)噪聲研究[D]. 付叢偉.天津大學(xué) 2014
[7]銅合金/石墨復(fù)合材料的研究[D]. 董瑞峰.天津大學(xué) 2012
[8]鑄造銅合金與不銹鋼干摩擦磨損性能的研究[D]. 徐勝偉.蘭州理工大學(xué) 2010
[9]磁場閉合狀態(tài)對磁控濺射沉積純Cr鍍層生長過程的影響研究[D]. 丁小柯.西安理工大學(xué) 2009
[10]碳含量對磁控濺射Cr/C鍍層性能的影響[D]. 蘇陽.西安理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3370032
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磁控濺射原理圖
第一章 緒論.7 技術(shù)路線利用磁控濺射制備摻雜具有不同碳含量潤滑效果元素的減摩銅基鍍層后,分進(jìn)行檢測。首先對試樣進(jìn)行顯微分析,觀察其顯微組織特點(diǎn),用拉曼和 X-射究碳以何種結(jié)構(gòu)存在于銅基減摩鍍層之中。然后檢測鍍層試樣的機(jī)械性能,測硬度和膜基結(jié)合強(qiáng)度。再然后將鍍層試樣進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)后,利用白光干涉察,得出試樣的摩擦磨損性能。最后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,從而制定最佳數(shù),如圖 1.2 所示。
為銅合金(成分如表 2.1)。銅合金基體試樣經(jīng)砂紙進(jìn)行拋光。然后將拋光后的試樣先用酒精沖洗,然后兩次,每次 20min。取出后吹干,去除表面雜質(zhì)和層。為了測出鍍層的厚度和觀察鍍層的截面形貌,用與銅基體相同的清洗方法處理。表 2.1 鉛青銅的成分Table 2.1 Composition of lead bronzeSn Zn Pb Ni P Al S7-7.5 <0.08 13.5-16 1.5-2.0 0.02-0.06 <0.1 <的制備
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨/銅基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 張銘君,朱世偉,于俊鳳,徐蓓蓓,李思思,劉翠芹,魏墨濟(jì),李晨,李憲毅. 鑄造技術(shù). 2017(11)
[2]靶電流對磁控濺射類石墨鍍層組織與性能的影響[J]. 王瑜,王春偉,袁戰(zhàn)偉,張曉峰,王艷. 熱加工工藝. 2017(16)
[3]Cu/Ag/石墨復(fù)合涂層電滑動(dòng)摩擦磨損行為研究(英文)[J]. 梁波,張嘎. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[4]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]壓痕法研究鑲嵌結(jié)構(gòu)界面金剛石膜粘附性能[J]. 邱萬奇,吳強(qiáng),劉仲武,曾德長,周克崧. 稀有金屬材料與工程. 2014(02)
[6]刷鍍層與基體結(jié)合力的檢測方法[J]. 唐從順,雷衛(wèi)寧,錢蜜,姜博,劉維橋. 電鍍與環(huán)保. 2014(01)
[7]石墨含量對銅/石墨材料高速載流摩擦性能的影響[J]. 徐曉峰,楊曉倩,楊正海. 河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[8]碳含量對磁控濺射Cr/C鍍層摩擦磨損性能的影響[J]. 蔣百靈,蘇陽. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]TiN/TiSiN復(fù)合涂層的耐磨性能研究[J]. 謝春雨,何畏,徐彤. 石油礦場機(jī)械. 2008(02)
[10]拉曼光譜的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 田國輝,陳亞杰,馮清茂. 化學(xué)工程師. 2008(01)
博士論文
[1]若干因素對銅及銅合金電沉積/腐蝕機(jī)制的影響研究[D]. 常婷茹.北京科技大學(xué) 2018
[2]銷盤滑動(dòng)磨損試驗(yàn)的仿真方法研究[D]. 汪選國.武漢理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]復(fù)雜黃銅表面滾壓形變強(qiáng)化及其對表面性能的影響[D]. 呂志甲.太原理工大學(xué) 2018
[2]不同基體上類石墨膜干摩擦磨損性能研究[D]. 丁蘭.太原理工大學(xué) 2017
[3]45鋼激光鉻鉬硼合金化工藝研究[D]. 張秀香.太原理工大學(xué) 2016
[4]Ag2O納米顆粒負(fù)載TiO2納米管陣列的長效抗菌性能及其對成骨細(xì)胞功能的影響[D]. 高昂.太原理工大學(xué) 2014
[5]自潤滑Cu/Cu-MoS2復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 張銀娣.河南科技大學(xué) 2014
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[8]鑄造銅合金與不銹鋼干摩擦磨損性能的研究[D]. 徐勝偉.蘭州理工大學(xué) 2010
[9]磁場閉合狀態(tài)對磁控濺射沉積純Cr鍍層生長過程的影響研究[D]. 丁小柯.西安理工大學(xué) 2009
[10]碳含量對磁控濺射Cr/C鍍層性能的影響[D]. 蘇陽.西安理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3370032
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