CrN涂層具有高硬度、結(jié)合力強(qiáng)、低摩擦系數(shù)等優(yōu)良性質(zhì),隨著工件的服役環(huán)境日趨嚴(yán)苛,單一的CrN涂層已經(jīng)不能滿足工作需求。多元涂層的出現(xiàn)很好地解決了這一難題,在傳統(tǒng)的二元涂層中加入其他元素能夠顯著地提高涂層的綜合使用性能。本文采用等離子體增強(qiáng)磁控濺射技術(shù)分別制備了CrSiN、CrAlN涂層,并研究了基體負(fù)偏壓、Al含量、Si含量對(duì)涂層硬度、結(jié)合力、耐磨性能以及抗高溫氧化性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:（1）隨著基體負(fù)偏壓的升高,CrSiN、CrAlN涂層均呈現(xiàn)出CrN（111）晶面擇優(yōu)取向,涂層的硬度、楊氏模量及結(jié)合力等隨偏壓的升高先升高再降低,在-50 V時(shí)達(dá)到最優(yōu),此時(shí)涂層平均摩擦系數(shù)最低,耐磨性能最佳。（2）隨著Si含量的升高,CrSiN涂層的擇優(yōu)取向由CrN（111）晶面轉(zhuǎn)向（200）晶面,硬度、楊氏模量及結(jié)合力呈現(xiàn)出先升高的趨勢(shì),在Si含量為18.5%時(shí)達(dá)到最大值,隨著Si含量進(jìn)一步增加,涂層的力學(xué)性能下降;不同Al含量條件下CrAlN涂層的擇優(yōu)取向從CrN（111）晶面轉(zhuǎn)向（200）晶面,涂層的硬度、楊氏模量、結(jié)合力隨著Al含量的升高先升高再降低,在Al含量達(dá)到37.8%時(shí)涂層... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 氮化物涂層的研究現(xiàn)狀及前景
    1.2 PVD涂層的制備技術(shù)
        1.2.1 磁控濺射原理
        1.2.2 閉合場(chǎng)非平衡磁控濺射
        1.2.3 脈沖磁控濺射
        1.2.4 等離子體增強(qiáng)磁控濺射
    1.3 工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響
    1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)前基體的預(yù)處理
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 涂層制備工藝
    2.5 涂層性能的表征
        2.5.1 涂層的物相分析
        2.5.2 涂層形貌及化學(xué)組成分析
        2.5.3 涂層的力學(xué)性能分析
        2.5.4 涂層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
        2.5.5 涂層的三維形貌和粗糙度
    2.6 涂層的抗高溫氧化性能分析
第3章 等離子體增強(qiáng)磁控濺射CrSiN涂層力學(xué)及耐磨性能研究
    3.1 偏壓對(duì)CrSiN涂層性能的影響
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
            3.1.2.1 涂層的微觀結(jié)構(gòu)分析
            3.1.2.2 涂層的力學(xué)性能分析
            3.1.2.3 涂層的耐磨性能分析
        3.1.3 小結(jié)
    3.2 Si含量對(duì)CrSiN涂層性能的影響
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
            3.2.2.1 涂層的微觀結(jié)構(gòu)分析
            3.2.2.2 涂層的力學(xué)性能分析
            3.2.2.3 涂層的耐磨性能分析
        3.2.3 小結(jié)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 等離子體增強(qiáng)磁控濺射CrAlN涂層力學(xué)及耐磨性能研究
    4.1 偏壓對(duì)CrAlN涂層性能的影響
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
            4.1.2.1 CrAlN涂層的微觀結(jié)構(gòu)分析
            4.1.2.2 CrAlN涂層的力學(xué)性能分析
            4.1.2.3 CrAlN涂層的耐磨性能分析
        4.1.3 小結(jié)
    4.2 Al含量對(duì)CrAlN涂層性能的影響
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
            4.2.2.1 Al含量對(duì)CrAlN涂層微觀結(jié)構(gòu)的影響
            4.2.2.2 CrAlN涂層的力學(xué)性能分析
            4.2.2.3 不同Al含量的CrAlN涂層的摩擦性能分析
        4.2.3 小結(jié)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 等離子體增強(qiáng)磁控濺射CrN基涂層抗高溫氧化性能研究
    5.1 CrSiN涂層抗高溫氧化性能的研究
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
            5.1.2.1 偏壓對(duì)CrSiN涂層800℃下氧化性能的影響
            5.1.2.2 Si含量對(duì)CrSiN涂層800℃下氧化性能的影響
            5.1.2.3 最佳沉積參數(shù)條件下CrSiN涂層氧化性能分析
        5.1.3 小結(jié)
    5.2 CrAlN涂層的抗高溫氧化性能的研究
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
            5.2.2.1 偏壓對(duì)CrAlN涂層800℃下氧化性能的影響
            5.2.2.2 Al含量對(duì)CrAlN涂層800℃下氧化性能的影響
            5.2.2.3 最佳沉積參數(shù)條件下CrAlN涂層氧化性能分析
        5.2.3 小結(jié)
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果及所獲榮譽(yù)
致謝



本文編號(hào)：3650608