316L不銹鋼和TC4鈦合金由于其良好的力學(xué)性能以及較低的成本,廣泛應(yīng)用于海洋領(lǐng)域,但是在海水環(huán)境,316L不銹鋼和TC4鈦合金很容易受到摩擦從而加劇腐蝕,導(dǎo)致大量的財產(chǎn)損失。目前,磁控濺射是主流的物理氣相沉積（PVD）表面處理技術(shù)之一,其制備的薄膜具有結(jié)合性能強(qiáng)和致密度高等優(yōu)點(diǎn)。因此,本文采用磁控濺射技術(shù)制備DLC薄膜以改善316L不銹鋼和TC4鈦合金在模擬海水中的耐摩擦和耐腐蝕性能。采用射頻磁控濺射技術(shù)在316L不銹鋼和TC4鈦合金上沉積了DLC薄膜和Ni-DLC薄膜,并通過拉曼光譜儀（Raman）、X射線光電子能譜（XPS）、掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對薄膜成分、形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;用納米壓痕儀、劃痕儀和摩擦磨損儀對薄膜的力學(xué)性能進(jìn)行表征;采用循環(huán)伏安法和交流阻抗法對薄膜在模擬海水中的耐腐蝕性能進(jìn)行研究。本文通過調(diào)節(jié)射頻功率來優(yōu)化DLC薄膜的制備工藝,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明射頻功率對DLC薄膜的形貌、結(jié)構(gòu)和性能有重要的影響。隨著射頻功率的增加,薄膜的沉積速率上升。由斷面形貌可知薄膜結(jié)構(gòu)致密,厚度均一。XPS結(jié)果表明薄膜中的化學(xué)鍵主要以C-C鍵為主,有少量的C-O鍵... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 類金剛石膜的結(jié)構(gòu)
    1.3 類金剛石薄膜的制備方法
        1.3.1 離子束沉積
        1.3.2 過濾式真空陰極弧(FCVA)技術(shù)
        1.3.3 脈沖激光沉積(PLD)技術(shù)
        1.3.4 磁控濺射
        1.3.5 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積
    1.4 類金剛石薄膜的性能及應(yīng)用
        1.4.1 力學(xué)與摩擦磨損性能
        1.4.2 薄膜電學(xué)性能
        1.4.3 光學(xué)性能
        1.4.4 聲學(xué)性能
        1.4.5 生物醫(yī)學(xué)性能
    1.5 摻雜元素后DLC薄膜性能的變化
    1.6 316 L不銹鋼和TC4鈦合金存在的問題
    1.7 本論文的主要研究目的及意義
        1.7.1 本論文的選題背景
        1.7.2 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)條件及研究方法
    2.1 316 L和TC4鈦合金基體預(yù)處理
    2.2 DLC涂層的制備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 沉積設(shè)備概述
        2.2.3 DLC薄膜與Ni-DLC薄膜的制備過程
    2.3 DLC薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及性能表征
        2.3.1 薄膜的表面成分與形貌觀察
        2.3.2 薄膜的力學(xué)性能測試
        2.3.3 薄膜的耐腐蝕性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 DLC薄膜的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 DLC薄膜的制備工藝
    3.3 DLC 薄膜表面化學(xué)鍵及截面形貌分析
        3.3.1 DLC薄膜的Raman分析
        3.3.2 DLC薄膜XPS分析
        3.3.3 DLC薄膜SEM分析
    3.4 DLC薄膜TEM分析
    3.5 DLC薄膜力學(xué)性能表征
        3.5.1 DLC薄膜納米壓痕測試
        3.5.2 DLC薄膜結(jié)合力測試
        3.5.3 DLC薄膜在模擬海水中的摩擦性能測試
    3.6 DLC薄膜在模擬海水中耐腐蝕性能測試
    3.7 本章小結(jié)
第4章 鎳摻雜類金剛石薄膜的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 Ni-DLC薄膜的制備工藝
    4.3 Ni-DLC薄膜表面成分及形貌分析
        4.3.1 Ni-DLC薄膜Raman分析
        4.3.2 Ni-DLC薄膜的XPS分析
        4.3.3 Ni-DLC薄膜SEM分析
    4.4 Ni-DLC薄膜TEM分析
    4.5 Ni-DLC薄膜力學(xué)性能分析
        4.5.1 Ni-DLC薄膜納米壓痕測試
        4.5.2 Ni-DLC薄膜結(jié)合力測試
        4.5.3 Ni-DLC薄膜在模擬海水中摩擦學(xué)性能測試
    4.6 Ni-DLC薄膜在模擬海水中的耐腐蝕性能測試
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3712940