【摘要】： 本文對低摩擦系數(shù)金剛石薄膜的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了綜合評述,從低摩擦系數(shù)金剛石薄膜的沉積原理和工藝以及金剛石薄膜效應(yīng)表征等方面分析了國內(nèi)外最新研究成果,比較了常規(guī)和低摩擦系數(shù)金剛石薄膜不同沉積工藝和形核生長機(jī)理,對低摩擦系數(shù)金剛石薄膜的硬度、內(nèi)應(yīng)力、摩擦特性等機(jī)械性能也作了概述,在此基礎(chǔ)上,提出在常規(guī)金剛石薄膜基礎(chǔ)上沉積低摩擦系數(shù)金剛石薄膜的組成復(fù)合涂層的新方法。 CVD金剛石薄膜具有天然金剛石的高硬度、高導(dǎo)熱系數(shù)、低摩擦系數(shù)和低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能。隨著CVD沉積技術(shù)的不斷成熟,金剛石薄膜實(shí)際應(yīng)用受到越來越廣泛的重視。然而,由于常規(guī)金剛石涂層表層晶粒粗大、表面粗糙、很難拋光,直接限制了CVD金剛石薄膜在摩擦磨損領(lǐng)域的應(yīng)用。與之相比,低摩擦系數(shù)的金剛石薄膜則具有表面光滑平整,表面粗糙度遠(yuǎn)低于常規(guī)金剛石薄膜,摩擦系數(shù)小以及硬度略低于常規(guī)金剛石薄膜便于后續(xù)拋光處理等特性。低摩擦系數(shù)金剛石薄膜可大大拓展金剛石薄膜在支撐器、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等領(lǐng)域中的應(yīng)用。在軸承支撐器和耐磨器件表面最容易獲得實(shí)際使用效果和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。制備大面積、均勻平坦的金剛石薄膜,對CVD金剛石薄膜在支撐器和耐磨器件等方面應(yīng)用具有重要意義。 本文采用熱絲CVD法(HFCVD),以丙酮和氫氣為原料,在硬質(zhì)合金YG6(WC-Co6%)襯底上沉積高質(zhì)量金剛石薄膜和金剛石復(fù)合薄膜,以及在光滑硬質(zhì)合金YG6襯底上直接沉積低摩擦系數(shù)金剛石薄膜,并采用掃
【圖文】：

的就是沉積有 CVD 金剛石薄膜的支撐器、模具、支撐器等。然而，在如：薄膜與襯底的結(jié)合強(qiáng)度的問題；薄膜沉積速度和后續(xù)處理問題。、附著力強(qiáng)但表面粗糙不易拋光；低摩擦系數(shù)金剛石薄膜則具有表面硬度比常規(guī)金剛石薄膜低 10%－20%等特點(diǎn)，其表面粗糙度遠(yuǎn)低于常底間附著強(qiáng)度低且沉積速度低。因此，要實(shí)現(xiàn)金剛石薄膜的廣泛實(shí)際或沉積工藝參數(shù)來沉積金剛石薄膜，以獲取最佳的晶粒度及表面連涂層既有常規(guī)金剛石的優(yōu)點(diǎn)，又有低摩擦系數(shù)金剛石薄膜的優(yōu)點(diǎn)，是在支撐器、模具、支撐器和耐磨器件等方面應(yīng)用的好途徑。 CVD 法在硬質(zhì)合金 YG6（WC-Co6%）襯底上沉積常規(guī)金剛石薄膜和低，然后對制備出的常規(guī)金剛石薄膜和低摩擦系數(shù)金剛石涂層進(jìn)行多項(xiàng)硬質(zhì)合金 YG6（WC-Co6%）襯底進(jìn)行各種預(yù)處理，包括酸洗、硼化處的硬質(zhì)合金襯底表面，沉積常規(guī)金剛石薄膜涂層和低摩擦系數(shù)金剛石實(shí)驗(yàn)方法

滲硼預(yù)處理采用了固體滲硼法，圖2-2.c 和圖 2-2.d 分別是試樣 3 和試樣 4 滲硼的表面形貌，可以看到試樣 3 因?yàn)闈B硼較深的緣故，襯底顏色發(fā)暗，有孔洞；試樣 4 滲硼后的表面孔洞較少，顆粒細(xì)小，滲硼層連續(xù)。（a）試樣 1 （b）試樣 2
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2648879