雙金屬氧化物的可控制備及摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 07:16
隨著航空航天等高新技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于寬溫域潤(rùn)滑材料的需求越來越迫切。但是至今沒有發(fā)現(xiàn)單一的潤(rùn)滑材料能夠?qū)崿F(xiàn)寬溫域內(nèi)的連續(xù)潤(rùn)滑。研究發(fā)現(xiàn)在高溫環(huán)境下Inconel 718合金鋼中Ti和Cr元素會(huì)發(fā)生擴(kuò)散,與氧反應(yīng)生成具有潤(rùn)滑性的物質(zhì),但是合金鋼中這種元素的含量較少。因此,本論文首先對(duì)合金鋼在高溫下的循環(huán)氧化進(jìn)行研究,并對(duì)元素?cái)U(kuò)散機(jī)制進(jìn)行主動(dòng)控制。接著采用多弧離子鍍和磁控濺射技術(shù)在Inconel 718高溫合金表面分別制備CrxTiyOz、ZnxTiyOz和AgxVyOz雙金屬氧化物薄膜,并對(duì)制備的薄膜進(jìn)行退火處理。系統(tǒng)地對(duì)退火處理前后三種不同系列薄膜的結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能相關(guān)性進(jìn)行了研究,以進(jìn)一步拓展氧化物涂層的工程應(yīng)用范圍,為寬溫域自潤(rùn)滑材料提供技術(shù)支撐。主要開展的工作如下:(1)將Inconel 718合金鋼加熱至1000℃保溫120min后隨爐冷卻,分別進(jìn)行四次循環(huán)高溫氧化。合金鋼中...
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型示意圖SisubstrateZnTiO3coatingSlidingalong(104)c)沿(104)晶面滑動(dòng)的速度自適應(yīng)
圖 1-5 多弧離子鍍工作原理igure1-5 The working principle diagram of arc ion plati員從上世紀(jì) 90 年代就開始嘗試?yán)么趴貫R射 Incerti 等[68,69]通過把軟金屬?gòu)?fù)配到氮化物硬質(zhì)良好的潤(rùn)滑與耐磨性,但是當(dāng)溫度較低時(shí)涂層涂層的摩擦因數(shù),研究人員[70]制備出了 MoCN溫環(huán)境下的摩擦因數(shù)較低,但是摩擦因數(shù)隨著環(huán)境下涂層的摩擦因數(shù)又會(huì)降低至 0.3 左右。bN/Ag 等自潤(rùn)滑涂層,將潤(rùn)滑溫度上限提高到溫環(huán)境下作為潤(rùn)滑劑,在中高溫度段生成的過金屬氧化物均能起到有效潤(rùn)滑作用。盡管離子N 基寬溫域自潤(rùn)滑涂層方面的應(yīng)用仍然較少,要求較高,對(duì)于 Mo、V、Nb 等高熔點(diǎn)靶材來
a)多弧離子鍍?cè)O(shè)備示意圖 b)多弧離子鍍膜機(jī)圖 2-4 多弧離子鍍?cè)O(shè)備Figure2-4 The apparatus of arc ion plating控濺射鍍膜設(shè)備如圖 2-5 所示。設(shè)備主要包括圓柱腔室、抽真空系統(tǒng)、樣品盤源、射頻電源、偏壓電源、冷卻系統(tǒng)、樣品臺(tái)等。其中真空抽氣系統(tǒng)由機(jī)械泵、前級(jí)閥、閘板閥等組成。真空腔室壁配有陽極離子源,可對(duì)樣品進(jìn)行清洗以的質(zhì)量和附著力。同時(shí)真空腔室內(nèi)制有加熱裝置可加熱到 450℃,靶的冷卻利冷卻。真空室內(nèi)帶有襯板,避免濺射靶材材料直接濺射在腔室內(nèi)壁。靶材作為,既可用直流控制也可使用射頻調(diào)節(jié),要求靶材應(yīng)具有高純度、表面清潔性好樣品盤襯板基體偏壓襯底架
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ti、Cr元素在Cr2O3薄膜中的擴(kuò)散及其對(duì)摩擦學(xué)性能的影響[J]. 何乃如,王飛飛,吉利,李紅軒,陳建敏. 中國(guó)表面工程. 2016(06)
[2]Cr/Cr2O3多層薄膜的制備、力學(xué)及摩擦學(xué)性能研究[J]. 王飛飛,何乃如,吉利,李紅軒,冶銀平,周惠娣,付英英,陳建敏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]激光熔覆制備自潤(rùn)滑耐磨涂層的研究進(jìn)展[J]. 余鵬程,劉秀波,陸小龍,王永光,陳瑤,石世宏. 材料保護(hù). 2016(01)
[4]寬溫域連續(xù)潤(rùn)滑材料的研究進(jìn)展[J]. 劉二勇,賈均紅,高義民,曾志翔,烏學(xué)東. 中國(guó)表面工程. 2015(04)
[5]寬溫域固體自潤(rùn)滑涂/覆層材料的研究進(jìn)展[J]. 陳建敏,盧小偉,李紅軒,周惠娣. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]熱噴涂技術(shù)的研究進(jìn)展及思考[J]. 國(guó)洪建,賈均紅,張振宇,梁補(bǔ)女,林小軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(03)
[7]影響等離子噴涂的因素解析[J]. 張益強(qiáng),范文超,閆新亮. 中國(guó)軍轉(zhuǎn)民. 2013(02)
[8]兩種WC基涂層在600℃下的摩擦學(xué)性能[J]. 侯國(guó)梁,安宇龍,陳杰,陳建敏,周惠娣,趙曉琴,楊杰. 中國(guó)表面工程. 2012(06)
[9]激光熔覆制備NiCr/Cr3C2-WS2-CaF2復(fù)合材料涂層[J]. 陳書法,何祥明,楊茂盛,王明娣,劉秀波. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]含氮類金剛石薄膜的力學(xué)和摩擦學(xué)性能的研究[J]. 王成兵,王舟,張俊彥. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
碩士論文
[1]多弧離子鍍制備Ti/TiN多層薄膜的摩擦學(xué)和耐腐蝕性能[D]. 史鑫.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]有機(jī)—無機(jī)雜化功能涂層的制備與性質(zhì)[D]. 張紀(jì)斌.吉林大學(xué) 2015
[3]Ni-Cr-Al合金高溫氧化及影響機(jī)理研究[D]. 梁婷.沈陽師范大學(xué) 2011
本文編號(hào):2952909
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型示意圖SisubstrateZnTiO3coatingSlidingalong(104)c)沿(104)晶面滑動(dòng)的速度自適應(yīng)
圖 1-5 多弧離子鍍工作原理igure1-5 The working principle diagram of arc ion plati員從上世紀(jì) 90 年代就開始嘗試?yán)么趴貫R射 Incerti 等[68,69]通過把軟金屬?gòu)?fù)配到氮化物硬質(zhì)良好的潤(rùn)滑與耐磨性,但是當(dāng)溫度較低時(shí)涂層涂層的摩擦因數(shù),研究人員[70]制備出了 MoCN溫環(huán)境下的摩擦因數(shù)較低,但是摩擦因數(shù)隨著環(huán)境下涂層的摩擦因數(shù)又會(huì)降低至 0.3 左右。bN/Ag 等自潤(rùn)滑涂層,將潤(rùn)滑溫度上限提高到溫環(huán)境下作為潤(rùn)滑劑,在中高溫度段生成的過金屬氧化物均能起到有效潤(rùn)滑作用。盡管離子N 基寬溫域自潤(rùn)滑涂層方面的應(yīng)用仍然較少,要求較高,對(duì)于 Mo、V、Nb 等高熔點(diǎn)靶材來
a)多弧離子鍍?cè)O(shè)備示意圖 b)多弧離子鍍膜機(jī)圖 2-4 多弧離子鍍?cè)O(shè)備Figure2-4 The apparatus of arc ion plating控濺射鍍膜設(shè)備如圖 2-5 所示。設(shè)備主要包括圓柱腔室、抽真空系統(tǒng)、樣品盤源、射頻電源、偏壓電源、冷卻系統(tǒng)、樣品臺(tái)等。其中真空抽氣系統(tǒng)由機(jī)械泵、前級(jí)閥、閘板閥等組成。真空腔室壁配有陽極離子源,可對(duì)樣品進(jìn)行清洗以的質(zhì)量和附著力。同時(shí)真空腔室內(nèi)制有加熱裝置可加熱到 450℃,靶的冷卻利冷卻。真空室內(nèi)帶有襯板,避免濺射靶材材料直接濺射在腔室內(nèi)壁。靶材作為,既可用直流控制也可使用射頻調(diào)節(jié),要求靶材應(yīng)具有高純度、表面清潔性好樣品盤襯板基體偏壓襯底架
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ti、Cr元素在Cr2O3薄膜中的擴(kuò)散及其對(duì)摩擦學(xué)性能的影響[J]. 何乃如,王飛飛,吉利,李紅軒,陳建敏. 中國(guó)表面工程. 2016(06)
[2]Cr/Cr2O3多層薄膜的制備、力學(xué)及摩擦學(xué)性能研究[J]. 王飛飛,何乃如,吉利,李紅軒,冶銀平,周惠娣,付英英,陳建敏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]激光熔覆制備自潤(rùn)滑耐磨涂層的研究進(jìn)展[J]. 余鵬程,劉秀波,陸小龍,王永光,陳瑤,石世宏. 材料保護(hù). 2016(01)
[4]寬溫域連續(xù)潤(rùn)滑材料的研究進(jìn)展[J]. 劉二勇,賈均紅,高義民,曾志翔,烏學(xué)東. 中國(guó)表面工程. 2015(04)
[5]寬溫域固體自潤(rùn)滑涂/覆層材料的研究進(jìn)展[J]. 陳建敏,盧小偉,李紅軒,周惠娣. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]熱噴涂技術(shù)的研究進(jìn)展及思考[J]. 國(guó)洪建,賈均紅,張振宇,梁補(bǔ)女,林小軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(03)
[7]影響等離子噴涂的因素解析[J]. 張益強(qiáng),范文超,閆新亮. 中國(guó)軍轉(zhuǎn)民. 2013(02)
[8]兩種WC基涂層在600℃下的摩擦學(xué)性能[J]. 侯國(guó)梁,安宇龍,陳杰,陳建敏,周惠娣,趙曉琴,楊杰. 中國(guó)表面工程. 2012(06)
[9]激光熔覆制備NiCr/Cr3C2-WS2-CaF2復(fù)合材料涂層[J]. 陳書法,何祥明,楊茂盛,王明娣,劉秀波. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]含氮類金剛石薄膜的力學(xué)和摩擦學(xué)性能的研究[J]. 王成兵,王舟,張俊彥. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
碩士論文
[1]多弧離子鍍制備Ti/TiN多層薄膜的摩擦學(xué)和耐腐蝕性能[D]. 史鑫.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]有機(jī)—無機(jī)雜化功能涂層的制備與性質(zhì)[D]. 張紀(jì)斌.吉林大學(xué) 2015
[3]Ni-Cr-Al合金高溫氧化及影響機(jī)理研究[D]. 梁婷.沈陽師范大學(xué) 2011
本文編號(hào):2952909
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