發(fā)布時(shí)間：2019-03-17 15:26

【摘要】：探索具有優(yōu)良摩擦學(xué)性能的BCx薄膜的制備方法具有重要意義,文中采用閉合場(chǎng)非平衡磁控濺射碳化硼靶和石墨靶(純度均為99.9%)的方法,在38CrMoAl齒輪鋼和Si(100)表面沉積BCx薄膜,利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、原子力顯微鏡(AFM)、拉曼光譜、納米壓入儀、CSM摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和X射線光電子能譜儀(XPS)分別分析了BCx薄膜的結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)性能和摩擦磨損性能,得到了石墨靶電流對(duì)碳化硼薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:相同的沉積時(shí)間內(nèi),BCx薄膜的厚度隨石墨靶電流的增加逐漸增大,硬度、彈性模量逐漸降低,微觀形貌的柱狀結(jié)構(gòu)特征越來(lái)越明顯;增加石墨靶電流可以提高BCx薄膜的摩擦學(xué)性能,當(dāng)石墨靶電流為2.4A時(shí),BCx薄膜的摩擦因數(shù)穩(wěn)定在0.2左右,且具有最佳的耐磨性能。
[Abstract]:It is of great significance to explore the preparation methods of BCx thin films with excellent tribological properties. The methods of closed field unbalanced magnetron sputtering boron carbide target and graphite target (purity 99.9%) are used in this paper. BCx thin films were deposited on the surface of 38CrMoAl gear steel and Si (100). The (AFM), Raman spectra of field emission scanning electron microscope (FESEM),) atomic force microscope (AFM) and nano-indenter were used. The structural characteristics, mechanical properties and friction and wear properties of BCx thin films were analyzed by CSM friction and wear tester and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. The effects of graphite target current on the structure and properties of boron carbide films were obtained. The results show that the thickness of BCx films increases gradually with the increase of graphite target current, the hardness and elastic modulus decrease gradually, and the columnar structure of micro-morphology becomes more and more obvious in the same deposition time. The tribological properties of BCx film can be improved by increasing the current of graphite target. When the current of graphite target is 2.4A, the friction coefficient of BCx film is about 0.2, and it has the best wear resistance.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51322508,51305433)
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2442429