發(fā)布時(shí)間：2017-05-16 13:25

  本文關(guān)鍵詞：硬質(zhì)薄膜在不同水環(huán)境中的摩擦學(xué)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用磁控濺射技術(shù),在316L不銹鋼上制備了Cr Si CN薄膜樣片,研究了制備參數(shù)對(duì)薄膜結(jié)合力、表面形貌和摩擦性能的影響,從而選取最優(yōu)參數(shù),還探索了在海水中,不同速度和不同載荷對(duì)Cr Si CN薄膜的摩擦系數(shù)和磨損率的影響規(guī)律。然后采用磁控濺射技術(shù)在316L不銹鋼或M2工具鋼上沉積了含Ti或Cr的DLC薄膜樣片,研究了它們的結(jié)合力以及在不同水溶液、不同載荷以及不同速率下的摩擦學(xué)性能。得到的結(jié)果表明:(1)隨著Si C靶功率的增大,Cr Si CN薄膜的結(jié)合力先降低后增加,但是影響幅度并不大,其臨界載荷始終在10N以下。沉積在M2工具鋼基體上的純DLC薄膜比沉積在316L不銹鋼基體上的純DLC薄膜的結(jié)合力大;而對(duì)于Cr-DLC薄膜,316L不銹鋼反而更有利于提高其結(jié)合力;Ti的摻雜會(huì)使DLC薄膜的結(jié)合力先降低后增大。DLC薄膜的臨界載荷普遍在20N以上,比Cr Si CN薄膜明顯較高。(2)隨著射頻靶功率的增大,Cr Si CN薄膜摩擦系數(shù)和磨損率減小,說(shuō)明Si的摻雜會(huì)改善Cr Si CN的摩擦學(xué)性能。對(duì)于含Ti或Cr的DLC膜,以M2工具鋼為基材比以316L不銹鋼為基材更能改善DLC膜的摩擦性能。(3)在不同水溶液中,Cr Si CN和DLC薄膜在人工海水中的摩擦系數(shù)最小,其次是切削液,最高的是模擬人體體液,而且薄膜的磨損率與摩擦系數(shù)的變化規(guī)律也大體相同。在不同載荷下,Cr Si CN和DLC薄膜的摩擦系數(shù)和磨損率隨著載荷的增大而增大。而在不同滑動(dòng)速率下,Cr Si CN薄膜的摩擦系數(shù)隨速度的增大而減小,但薄膜磨損率卻沒(méi)有明顯的變化,而DLC薄膜的摩擦系數(shù)和磨損率隨速度的增大先減小后增大。
【關(guān)鍵詞】：CrSiCN DLC 水潤(rùn)滑 摩擦 磨損
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-25
• 1.1 選題背景及研究意義12
• 1.2 薄膜沉積技術(shù)12-13
• 1.2.1 薄膜材料的發(fā)展12-13
• 1.2.2 薄膜沉積技術(shù)分類(lèi)13
• 1.2.2.1 化學(xué)氣相沉積13
• 1.2.2.2 物理氣相沉積13
• 1.3 CrSiCN薄膜研究進(jìn)展13-22
• 1.3.1 CrN薄膜的結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)特性13-16
• 1.3.2 CrSiN薄膜的結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)特性16-19
• 1.3.3 CrCN薄膜的結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)特性19-21
• 1.3.4 CrSiCN薄膜的結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)特性21-22
• 1.4 類(lèi)金剛石薄膜（DLC）研究進(jìn)展22-24
• 1.4.1 DLC薄膜的結(jié)構(gòu)和摩擦性能22-23
• 1.4.2 Ti或Cr摻雜DLC薄膜的摩擦性能23-24
• 1.5 本文研究目的及主要工作24-25
• 1.5.1 本文研究目的24
• 1.5.2 本文主要工作24-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法25-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案25
• 2.2 薄膜制備25-26
• 2.2.1 基底材料的選擇25
• 2.2.2 基底材料的處理25
• 2.2.3 CrSiCN薄膜的制備25-26
• 2.2.4 Ti或Cr摻雜DLC膜的制備26
• 2.3 水溶液的配制26
• 2.4 水潤(rùn)滑摩擦實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理相關(guān)儀器介紹27-29
• 2.5.1 金相顯微鏡27
• 2.5.2 摩擦試驗(yàn)機(jī)27-28
• 2.5.3 劃痕試驗(yàn)儀28
• 2.5.4 磨損量測(cè)試組件28-29
• 2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理29-30
• 2.6.1 結(jié)合力實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理29
• 2.6.2 水潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 薄膜的結(jié)合力測(cè)試31-34
• 3.1 CrSiCN薄膜的結(jié)合力測(cè)試31-32
• 3.2 Ti或Cr摻雜DLC薄膜的結(jié)合力測(cè)試32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 CrSiCN薄膜的水潤(rùn)滑摩擦學(xué)特性34-45
• 4.1 不同SiC靶功率制備的薄膜與小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)和磨損率34-37
• 4.2 不同水溶液下薄膜與小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)和磨損率37-40
• 4.3 不同載荷下薄膜與小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)和磨損40-42
• 4.4 不同速率下薄膜與小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)和磨損率42-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章 Ti或Cr摻雜DLC薄膜的水潤(rùn)滑摩擦特性45-60
• 5.1 不同水溶液下薄膜與SiC小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)45-48
• 5.1.1 不同水溶液下Ti過(guò)渡層/ DLC薄膜與SiC小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)45-46
• 5.1.2 不同水溶液下Ti摻雜DLC薄膜與SiC小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)46-47
• 5.1.3 不同水溶液下Cr過(guò)渡層/ DLC薄膜與SiC小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)47-48
• 5.1.4 不同水溶液下Cr摻雜DLC薄膜與SiC小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)48
• 5.2 不同水溶液下薄膜與小球?qū)δサ哪p率48-55
• 5.3 不同載荷下Cr/DLC薄膜與小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)和磨損率55-57
• 5.4 不同速率下Cr/DLC薄膜與小球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)和磨損率57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 第六章 總結(jié)和展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67
• 在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

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