發(fā)布時間：2021-03-30 13:58

　　溫度自適應涂層需要涂層材料在各個溫度區(qū)間均保持良好的潤滑性能,本文利用刻蝕填充法制備了全新結構的TiAlCN/AgVN溫度自適應復合涂層,并對其摩擦學性能進行了研究分析。采用射頻磁控濺射法制備了TiAlCN涂層和AgVN涂層,分別研究探討了制備工藝參數(shù)對其組織結構和性能的影響。并在此基礎上制備出了TiAlCN/AgVN復合涂層,探討了復合涂層在高低溫循環(huán)溫度條件下的摩擦磨損行為。論文主要研究結論如下：通過研究氮氣流量和碳含量變化對TiAlCN涂層組織結構和性能的影響,發(fā)現(xiàn)少量N2流量變化會導致TiAlCN涂層的晶體結構發(fā)生顯著變化。隨著N：流量的增加,涂層物相組成由fcc-（TiAl）C相轉變?yōu)楦鼮閺碗s的fcc-（TiAl）（CN）相,同時析出hcp-（AlTi）（CN）并最終轉變?yōu)橐詇cp-（AlTi）（CN）為主的相結構。此外,N2流量還會促進涂層中非晶碳的析出。C含量改變顯著影響了TiAlCN的摩擦學性能,C含量越高,摩擦系數(shù)越低。通過實驗得到了超硬TiAlCN涂層,納米壓痕硬度約為41GPa。通過改變氮氣流量和偏壓條件對AgVN涂層的組成結構進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)射頻磁控濺射法制... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 自適應潤滑涂層簡介
        1.2.1 自適應納米復合涂層
        1.2.2 表面織構化填充潤滑涂層
        1.2.3 納米管填充潤滑涂層
    1.3 循環(huán)溫度自適應涂層的發(fā)展
    1.4 磁控濺射技術簡介
        1.4.1 磁控濺射技術簡介
        1.4.2 射頻濺射
        1.4.3 反應濺射
    1.5 涂層的生長
        1.5.1 涂層生長理論
        1.5.2 連續(xù)涂層（薄膜）的形成
    1.6 本課題研究背景、意義及研究內容
        1.6.1 研究背景及意義
        1.6.2 研究內容
第二章 試驗材料和方法
    2.1 研究過程
    2.2 試驗材料
        2.2.1 試驗靶材
        2.2.2 襯底材料
        2.2.3 濺射氣體
    2.3 實驗設備
        2.3.1 涂層制備設備
        2.3.2 涂層組織結構分析設備
        2.3.3 涂層性能測試設備
    2.4 涂層組織結構分析
        2.4.1 元素組成分析
        2.4.2 物相結構分析
        2.4.3 組織形貌分析
    2.5 涂層性能測試
        2.5.1 顯微硬度測試
        2.5.2 涂層摩擦磨損性能測試
第三章 TiAlCN涂層的射頻磁控濺射法制備及性能分析
    3.1 氮氣流量對TiAlCN涂層組織和性能的影響
        3.1.1 TiAlCN涂層制備參數(shù)及化學成分
        3.1.2 TiAlCN涂層物相結構和顯微組織結構分析
        3.1.3 TiAlCN涂層力學性能分析
        3.1.4 TiAlCN涂層摩擦學性能分析
    3.2 C含量對TiAlCN涂層組織和性能的影響
        3.2.1 涂層制備參數(shù)及化學成分
        3.2.2 涂層物相結構結構分析
        3.2.3 涂層力學性能分析
        3.2.4 TiAlCN涂層超硬機制的討論
        3.2.5 涂層摩擦學性能測試
    3.3 本章小結
第四章 AgVN涂層的制備和摩擦學性能分析
    4.1 氮氣流量對AgVN涂層組織性能的影響
        4.1.1 涂層制備工藝及化學成分
        4.1.2 涂層物相結構和顯微組織結構分析
        4.1.3 涂層的室溫摩擦磨損性能分析
        4.1.4 涂層熱處理后的結構和性能分析
    4.2 基底偏壓對AgVN涂層組織性能的影響
        4.2.1 涂層制備工藝及化學成分
        4.2.2 涂層物相結構和組織結構分析
        4.2.3 涂層的室溫摩擦磨損性能分析
        4.2.4 涂層熱處理后的結構和性能分析
    4.3 本章小結
第五章 TiAlCN/AgVN復合涂層制備及摩擦學性能分析
    5.1 TiAlCN涂層刻蝕工藝研究
        5.1.1 等離子刻蝕工藝原理
        5.1.2 TiAlCN涂層刻蝕工藝
    5.2 AgVN填充工藝
    5.3 TiAlCN/AgVN復合涂層的制備及摩擦學性能分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
        6.2.1 基底偏壓對TiAlCN涂層結構的影響
        6.2.2 拼靶實驗中存在的問題
        6.2.3 AgVN涂層高溫潤滑機理分析
        6.2.4 AgVN涂層的組織結構問題
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的文章專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱處理對TiAlCN涂層組織和性能的影響[J]. 張旭海,陳倩櫟,蔣建清,方峰,江靜華,曾宇喬.  材料熱處理學報. 2009(01)
[2]等離子體浸沒離子注入和沉積技術制備TiN薄膜研究[J]. 冷永祥,孫鴻,徐祿祥,裘葉軍,陳俊英,黃楠.  真空科學與技術. 2003(04)



本文編號：3109626