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Mo-DLC/Mo薄膜在甲醇中的摩擦学性能研究
1
作者 苏永要 彭浩 +4 位作者 徐照英 张腾飞 王锦标 余伟杰 阮海波 《表面技术》 北大核心 2025年第9期121-129,共9页
目的甲醇燃料的应用给内燃机喷射系统关键运动部件的稳定、高效运行带来了挑战。基于关键部件在减摩抗磨方面的迫切需求,在高速钢表面设计并制备Mo掺杂的类金刚石(Mo-DLC)薄膜。方法采用磁控溅射技术,在高速钢表面制备具有Mo过渡层的Mo-... 目的甲醇燃料的应用给内燃机喷射系统关键运动部件的稳定、高效运行带来了挑战。基于关键部件在减摩抗磨方面的迫切需求,在高速钢表面设计并制备Mo掺杂的类金刚石(Mo-DLC)薄膜。方法采用磁控溅射技术,在高速钢表面制备具有Mo过渡层的Mo-DLC/Mo薄膜,并与未制备过渡层的Mo-DLC薄膜进行对比研究。利用激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机等检测设备,对薄膜的微观结构、形貌、力学性能、摩擦磨损性能进行系统研究。结果Mo-DLC/Mo薄膜的内应力约为1.85 GPa,膜基结合力约为210 mN。与未制备过渡层的Mo-DLC薄膜(2.18 GPa,100 mN)相比,内应力降低了约15%,膜基结合力提高了110%。此外,Mo-DLC/Mo薄膜还具有优异的耐磨损性能和环境适应性,在空气和甲醇中的磨损率均较低,分别为4.6×10^(−8)、5.8×10^(−8)mm^(3)/(N·m)。结论Mo过渡层对Mo-DLC的力学性能、摩擦学性能的影响显著,Mo-DLC/Mo薄膜在甲醇中展现出优异的摩擦磨损性能,可为低应力DLC的制备及其在醇类内燃机行业的应用提供理论基础和技术储备。 展开更多
关键词 磁控溅射 dlc薄膜 过渡层 摩擦磨损 甲醇
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HiPIMS制备Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层对DLC薄膜结构及性能的影响
2
作者 滑利强 苏峰华 +1 位作者 李吉 林松盛 《表面技术》 北大核心 2025年第1期62-73,共12页
目的探究高功率脉冲磁控溅射功率制备Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层对DLC薄膜性能的影响,以制备具有优良结合强度、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的DLC薄膜。方法利用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和直流磁控溅射(DCMS)在304不锈钢和YG6硬质合金... 目的探究高功率脉冲磁控溅射功率制备Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层对DLC薄膜性能的影响,以制备具有优良结合强度、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的DLC薄膜。方法利用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和直流磁控溅射(DCMS)在304不锈钢和YG6硬质合金表面制备具有Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层的DLC薄膜,研究不同HiPIMS电源功率下制备的Cr/Cr_(x)C_(y)过渡层对DLC薄膜的结构和性能的影响。采用SEM、AFM对薄膜的表面、截面形貌进行观察。利用UMT-Tribolab摩擦磨损划痕实验机测试薄膜的膜基结合强度和摩擦磨损性能,利用光学显微镜观察划痕,并测算结合力,分析磨损机制。利用电化学工作站对制备的DLC薄膜进行耐腐蚀试验。结果随着HiPIMS电源功率的提升,Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层的厚度随之增加,最厚为200 nm,薄膜的表面粗糙度随之下降,由对照组S1的4.69 nm降至S5的1.15 nm。薄膜的纳米硬度出现逐渐升高的现象,由S1的18.76 GPa升至S5的23.77 GPa。薄膜的膜基结合力表现出先减小后增大的趋势,S5组样品的膜基结合力最大,为22.19 N。薄膜的摩擦因数随着HiPIMS功率的升高而降低,最低为S5组的0.0322,对应薄膜的磨损率为4.2×10^(−7)mm^(3)/(N·m)。电化学试验结果表明,当HiPIMS电源功率为2.4 kW时,所制备的DLC薄膜具有最低的腐蚀电流密度和最高的界面电荷转移电阻,其耐腐蚀性能最优。结论利用高功率脉冲磁控溅射技术制备DLC薄膜的Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层可以有效提高薄膜的表面质量,提高薄膜的膜基结合力,降低薄膜的残余应力,同时降低薄膜的摩擦因数,提高薄膜的耐磨性。采用HiPIMS制备的Cr/Cr_(x)C_(y)梯度过渡层DLC薄膜具有较低的腐蚀电流密度和较高的界面电荷转移电阻,其耐腐蚀性能得到提升。 展开更多
关键词 HIPIMS dlc薄膜 摩擦学性能 过渡层 耐磨性 耐腐蚀性能
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铜合金表面DLC涂层摩擦学特性研究
3
作者 纪磊磊 喻岚 +2 位作者 唐华 于爽爽 李多生 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7230-7236,共7页
采用磁控增强PVD/CVD复合沉积方法,在铜合金表面沉积Cr/Cr+WC/WC-DLC/DLC多层涂层,通过设计中间梯度层WC-DLC的厚度,期望提高铜合金的力学性能。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱对DLC涂层微结构进行表征,运用纳米压痕... 采用磁控增强PVD/CVD复合沉积方法,在铜合金表面沉积Cr/Cr+WC/WC-DLC/DLC多层涂层,通过设计中间梯度层WC-DLC的厚度,期望提高铜合金的力学性能。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱对DLC涂层微结构进行表征,运用纳米压痕仪、纳米划痕测试仪及往复干式摩擦计对其力学性能进行研究。结果表明,随着中间梯度层厚度的增加,DLC涂层的纳米压痕硬度从12.9 GPa先降低到11.4 GPa后上升到14.6 GPa。铜合金与DLC涂层的结合力达到HF-1级。这种梯度层间设计使得铜锡合金与DLC涂层结合力及硬度显著提高。稳态时摩擦系数为0.089(Si_(3)N_(4))和0.193(GCr15)。相比于铜合金基体,DLC涂层呈现优异的摩擦学性能。 展开更多
关键词 dlc 中间梯度层 摩擦磨损性能 铜合金 PVD/CVD
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液冷介质中4Cr13不锈钢及DLC涂层电化学腐蚀行为
4
作者 王臣淼 周先辉 +2 位作者 冯长虹 陶丽芳 刘刚 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第5期30-38,52,共10页
为提升长耐久电子水泵芯轴材料在液冷介质中的耐蚀性,通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱,研究了4Cr13不锈钢在不同防冻液介质及模拟海水中的电化学腐蚀行为。考查了温度、防冻液酸化、类金刚石(DLC)涂层对材料耐蚀性的影响,基于电化学... 为提升长耐久电子水泵芯轴材料在液冷介质中的耐蚀性,通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱,研究了4Cr13不锈钢在不同防冻液介质及模拟海水中的电化学腐蚀行为。考查了温度、防冻液酸化、类金刚石(DLC)涂层对材料耐蚀性的影响,基于电化学腐蚀形貌和能谱分析探究了材料的腐蚀机理。结果表明,4Cr13及DLC涂层在防冻液中的自腐蚀电流密度均随温度的升高及防冻液酸化而增加。与基体材料相比,DLC涂层在防冻液及其酸化介质中的阻抗谱为一极大容抗弧,0.01Hz处阻抗模值增大了至少两个数量级,自腐蚀电流密度降低了一个数量级,表现出优良的耐蚀性能。酸化防冻液除使基体材料出现晶间腐蚀外,介质中的H^(+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)离子还使基体材料表面局部微区溶解形成点蚀坑,C_(2)O_(4)^(2-)离子与基体材料化合成草酸盐沉积在腐蚀面。模拟海水中,基体材料及涂层阻抗谱均出现低频感抗弧,基体材料腐蚀区主要表现为晶间腐蚀和点状氧化物凸起,DLC涂层因基体点状氧化物凸起而局部脱落。 展开更多
关键词 液冷 电化学腐蚀 4Cr13不锈钢 dlc涂层
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DLC薄膜固体超滑机理及影响因素研究进展
5
作者 于卿源 陈新春 张晨辉 《中国表面工程》 北大核心 2025年第1期1-22,共22页
类金刚石碳基(Diamond-like carbon,DLC)薄膜可在干燥固体接触工况下表现出0.001量级的极低摩擦因数(固体超滑),为解决真空、高应力及宽温域等极端工况下的摩擦学问题提供新的技术路线,近年来引起学界的广泛关注。然而,DLC的制备工艺路... 类金刚石碳基(Diamond-like carbon,DLC)薄膜可在干燥固体接触工况下表现出0.001量级的极低摩擦因数(固体超滑),为解决真空、高应力及宽温域等极端工况下的摩擦学问题提供新的技术路线,近年来引起学界的广泛关注。然而,DLC的制备工艺路线及成分结构复杂多样,并且其自润滑特性同时受内在成分结构和外部工况条件的显著影响,为其工程服役性能带来较大不确定性。鉴于此,归纳了DLC目前的结构体系、沉积工艺原理发展概况,介绍了DLC面向固体超滑的结构调控研究进展;回顾了超滑现象的发现及DLC超滑研究历程,并根据超滑界面材料、润滑机理汇总介绍了其最新研究进展;讨论了薄膜成分及成键结构、环境氛围、接触应力及环境温度等因素对DLC固体超滑行为的影响规律和微观机制;从机械特性、界面元素成分及成键结构演化角度总结分析了DLC固体超滑的机理,指明了转移膜的形成及其界面悬键钝化、类石墨结构演化对DLC实现鲁棒性超滑的关键作用;最后对DLC摩擦学领域科学及工程问题、未来研究方向进行了展望。研究可为新一代面向极端工况的固体润滑涂层设计提供理论支持。 展开更多
关键词 类金刚石碳基(dlc)薄膜 固体超滑 极端工况 结构演化
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同步脉冲偏压对HiPIMS制备DLC薄膜结构和性能的影响
6
作者 李琪刚 陈仁德 +5 位作者 李昊 王振玉 郭鹏 崔丽 王梁 汪爱英 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期233-244,共12页
高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在其放电过程中,由于阴极高负电压对离子的吸引,发生离子回吸现象,严重限制薄膜快速生长。为改善离子回吸问题,采用同步脉冲偏压方式,研究其对HiPIMS石墨靶沉积类金刚石(DLC)薄膜结构与性能的影响。通过... 高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在其放电过程中,由于阴极高负电压对离子的吸引,发生离子回吸现象,严重限制薄膜快速生长。为改善离子回吸问题,采用同步脉冲偏压方式,研究其对HiPIMS石墨靶沉积类金刚石(DLC)薄膜结构与性能的影响。通过调控同步脉冲偏压的幅值与滞后时间,采用脉冲偏压同步HiPIMS的技术制备DLC薄膜。采用示波器对HiPIMS电源放电波形进行实时监控,同时利用Langmuir探针系统研究沉积过程中的等离子体特征。通过SEM、SPM、XPS和Raman等测试薄膜的表面形貌和微观结构,并利用纳米压痕仪、残余应力仪以及划痕仪,对比研究制备的DLC薄膜力学性能、应力和膜基结合力。结果发现:当同步脉冲偏压由-100 V增加至-900 V时,DLC薄膜的沉积速率和表面粗糙度均先增后减,在-500 V时沉积速率最大为352 nm/h,表面粗糙度最低达0.61±0.04 nm;sp^(3)含量从47%降低至34.8%,导致硬度从48.6 GPa下降至35.1 GPa,残余压应力相应由-3.39 GPa下降至-1.9 GPa。增加同步脉冲偏压滞后时间从0到40μs,DLC薄膜沉积速率单调增加,表面粗糙度变化不大,sp^(3)含量从38.3%略微增加至40.2%,但残余压应力和硬度增幅显著,分别由-1.92 GPa增加至-3.05 GPa和从37.7 GPa上升至45.4 GPa。增加同步脉冲偏压幅值能够提高沉积离子密度,减少靶表面的回吸和打弧,有利于表面光滑和高沉积速率,但偏压幅值过大会引起基体区的反溅射,降低薄膜表面质量和沉积速率,但因sp^(3)含量随偏压增加而减小,残余应力和硬度也随之下降。延长同步脉冲偏压的滞后时间,可获得高离子密度,同时提高薄膜沉积速率与sp^(3)含量,残余应力和硬度均相应上升。利用HiPIMS复合同步脉冲偏压大小和滞后时间调控,是实现高性能碳基薄膜设计制备的新思路。 展开更多
关键词 磁控溅射 同步脉冲偏压 dlc薄膜 微结构
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DLC薄膜对A100钢摩擦学及力学性能影响研究
7
作者 杜娟 高深远 +2 位作者 虞文军 樊小强 朱旻昊 《中国表面工程》 北大核心 2025年第4期221-232,共12页
航空航天领域中,超高强度钢在高应力、高磨损的服役工况下仍存在较为严重的摩擦磨损。而固体润滑薄膜与润滑脂作为提升金属基体耐磨损性能的关键手段,发挥着举足轻重的作用。采用磁控溅射技术成功地在A100钢基体上沉积了致密的DLC薄膜... 航空航天领域中,超高强度钢在高应力、高磨损的服役工况下仍存在较为严重的摩擦磨损。而固体润滑薄膜与润滑脂作为提升金属基体耐磨损性能的关键手段,发挥着举足轻重的作用。采用磁控溅射技术成功地在A100钢基体上沉积了致密的DLC薄膜。试验结果表明,在石墨烯润滑脂润滑状态和干摩擦条件下,DLC薄膜均能有效降低A100钢基体的摩擦因数与磨损率。干摩擦时,磨损率由14.38×10^(−6)mm^(3)/(N·m)下降到0.47×10^(−6)mm^(3)/(N·m),显著提升其耐磨性能。进一步对A100-DLC复合材料的力学性能进行测试,结果显示相较于A100钢,该复合材料展现出更为优异的抗疲劳性和弯曲力学性能。结果表明,DLC薄膜不仅提高基体的耐磨性,还增强其整体力学性能,从而提高金属基体的使用寿命。此外,探索了固脂复合条件下的润滑效果,试验发现,DLC薄膜与石墨烯润滑脂之间产生了良好的协同效应,共同作用能够发挥更出色的减磨抗磨效果。综上所述,通过磁控溅射技术制备的DLC薄膜与石墨烯润滑脂的复合应用,为提升金属基体的耐磨损性能提供了有效的解决方案。这一研究具有重要的实际应用价值,有望为工业领域的耐磨材料设计和应用提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 dlc薄膜 A100钢 石墨烯润滑脂 摩擦学性能 力学性能
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激光织构化DLC/TiAlN复合涂层刀具切削性能研究
8
作者 李海山 姜明晶 +2 位作者 张闯 殷俊豪 张克栋 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期1-8,30,共9页
为实现难加工材料的高性能干切削,将高硬度和高结合强度的TiAlN作为支撑层,以具有自润滑特性的DLC涂层作为功能顶层,制备出兼具减摩性与耐磨性的DLC/TiAlN复合涂层刀具,并在DLC/TiAlN界面间进行液相辅助激光织构化处理,以增强层间结合... 为实现难加工材料的高性能干切削,将高硬度和高结合强度的TiAlN作为支撑层,以具有自润滑特性的DLC涂层作为功能顶层,制备出兼具减摩性与耐磨性的DLC/TiAlN复合涂层刀具,并在DLC/TiAlN界面间进行液相辅助激光织构化处理,以增强层间结合强度。利用干切削316不锈钢试验,研究了仅TiAlN涂层(NC)的刀具、未处理的DLC/TiAlN复合涂层(UC)刀具、空气下激光处理的DLC/TiAlN复合涂层(AC)刀具和液相辅助激光处理的DLC/TiAlN复合涂层(LC)刀具4种刀具在不同切削参数下干切削不锈钢时切削力/热、切屑形态、涂层剥落和刀具黏结等切削性能。结果表明,相比于NC刀具,UC、AC和LC刀具的切削力得到了不同程度的降低。当切削速度为200 m/min时,LC刀具的总切削力最低,降低了26.5%,同时,LC刀具的前刀面磨损最为轻微,涂层完整性最好。 展开更多
关键词 dlc/TiAlN涂层 液相辅助 激光处理 切削性能
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乙炔含量对DLC涂层结构及力学性能的影响
9
作者 赵彦辉 于泽洋 +1 位作者 郭兆信 于晓明 《表面技术》 北大核心 2025年第7期98-108,共11页
目的研究工作气氛中C_(2)H_(2)气体含量对含氢DLC涂层微观组织结构变化特征、力学性能、摩擦学性能及生物腐蚀性能的影响。方法采用电弧增强辉光放电(Arc Enhanced Glow Discharge,AEGD)离子源辅助电弧离子镀,在316L不锈钢表面沉积以Cr/... 目的研究工作气氛中C_(2)H_(2)气体含量对含氢DLC涂层微观组织结构变化特征、力学性能、摩擦学性能及生物腐蚀性能的影响。方法采用电弧增强辉光放电(Arc Enhanced Glow Discharge,AEGD)离子源辅助电弧离子镀,在316L不锈钢表面沉积以Cr/CrC为过渡层的含氢DLC复合涂层,利用扫描电镜、激光3D显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱仪表征DLC涂层的微观结构,采用纳米压痕仪、摩擦磨损试验机研究涂层的力学、摩擦学性能,采用电化学工作站研究涂层的生物腐蚀性能。结果随着C_(2)H_(2)含量的增加,真空室内离子密度降低,对涂层表面的轰击作用减弱,涂层的表面粗糙度增大,同时水静态接触角降低;拉曼光谱和XPS结果表明,随着C_(2)H_(2)含量的增加,涂层中拉曼谱峰强度ID/IG的比值呈现先降低后增大的趋势,涂层中sp^(3)键含量呈现先增加后降低的趋势,在体积分数33%的C_(2)H_(2)条件下制备的涂层的sp^(3)键含量高达78%;纳米压痕结果表明,涂层硬度、弹性模量、磨损率随着C_(2)H_(2)的含量呈先增加后降低的趋势;在体积分数33%的C_(2)H_(2)条件下制备的涂层的硬度和模量分别可高达61、414 GPa,摩擦磨损结果表明,磨损率随着C_(2)H_(2)含量的增加,呈先降低后略增加的趋势。结论在体积分数33%的C_(2)H_(2)条件下制备的涂层的硬度和弹性模量最高,摩擦因数最低,磨损率最低,耐磨性能最佳;在70%的C_(2)H_(2)下制备的涂层的腐蚀电流密度最低,自腐蚀电位最高,耐蚀性最佳。 展开更多
关键词 dlc涂层 C_(2)H_(2)含量 纳米硬度 摩擦性能 电化学腐蚀
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PIAD成膜法的智能DLC薄膜——在燃料电池金属双极板领域的应用
10
作者 绪方洁 铃木泰雄 毕婷婷 《真空》 2025年第2期68-76,共9页
介绍了等离子注入成膜(PIAD)方式的原理和特征,即通过高频放电使原料气体离化而生成离子,然后将其注入到施有高压脉冲电压的基材中。描述了用PIAD方式成膜的类金刚石(DLC)薄膜的特征和应用案例,结果表明PIAD方式可以通过脉冲电压和其他... 介绍了等离子注入成膜(PIAD)方式的原理和特征,即通过高频放电使原料气体离化而生成离子,然后将其注入到施有高压脉冲电压的基材中。描述了用PIAD方式成膜的类金刚石(DLC)薄膜的特征和应用案例,结果表明PIAD方式可以通过脉冲电压和其他成膜参数控制DLC薄膜中sp2结构石墨层以及sp3结构金刚石层的生长,因此可以制备出具有耐腐蚀性和导电性功能的DLC薄膜。重点介绍了关于PIAD方式功能性DLC薄膜在燃料电池金属双极板表面处理上的应用研究成果。 展开更多
关键词 dlc膜 燃料电池 金属双极板 薄膜涂层
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DLC涂层减摩垫片在汽车后桥减速器的应用研究
11
作者 刘晓 李永放 +3 位作者 孙伟元 郭凯 吴小东 刘平 《汽车零部件》 2025年第2期35-38,共4页
针对某汽车后桥减速器起步异响问题展开深入研究。通过对后桥减速器的结构与异响机制进行分析,明确起步异响产生的机制。采用类金刚石(DLC)涂层减摩垫片作为解决方案,详细阐述了从理论分析、故障复现、优化改进到台架验证及批量切换的... 针对某汽车后桥减速器起步异响问题展开深入研究。通过对后桥减速器的结构与异响机制进行分析,明确起步异响产生的机制。采用类金刚石(DLC)涂层减摩垫片作为解决方案,详细阐述了从理论分析、故障复现、优化改进到台架验证及批量切换的完整过程。研究结果表明,DLC涂层减摩垫片能够有效消除汽车后桥减速器起步异响问题,显著改善汽车的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能,提升用户满意度,为汽车零部件的优化设计和质量提升提供了可靠参考。 展开更多
关键词 起步异响 dlc涂层 NVH性能
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浅谈MPO/MTP-4DLC跳线在100G QSFP28转400G QSFP-DD光模块中的应用
12
作者 吴甜甜 张翠萍 +4 位作者 张海林 王晨焰 姜洪锴 沈清华 杨耀东 《现代传输》 2025年第3期51-53,共3页
光纤跳线主要用于设备与光纤布线链路之间的连接,广泛应用于光纤通信系统、光纤接入网、光纤数据传输以及局域网等领域。随着数据中心、人工智能(AI)和400G、800G网络对高速传输和大容量数据的需求日益增加,高密度光纤连接器和跳线的应... 光纤跳线主要用于设备与光纤布线链路之间的连接,广泛应用于光纤通信系统、光纤接入网、光纤数据传输以及局域网等领域。随着数据中心、人工智能(AI)和400G、800G网络对高速传输和大容量数据的需求日益增加,高密度光纤连接器和跳线的应用愈加广泛。MPO/MTP连接器因其紧凑设计,恰好满足了市场对小型化和高集成度的需求。本文探讨了如何利用MPO/MTP连接器扇出型跳线,实现400G QSFP-DD光模块端口与4个100G QSFP28光模块之间的升级兼容互连。该方案为适配器、交换机和服务器等设备之间提供了经济高效的互连解决方案,实现了100G与400G设备之间的高速互联。 展开更多
关键词 MPO/MPT-4dlc 100G QSFP28 并行互联 400G QSFP-DD
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退火温度对DLC和Si-DLC涂层微观结构和摩擦学性能的影响 被引量：10
13
作者 周琼 岗志远 +4 位作者 黄彪 张而耕 陈强 梁丹丹 李正美 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期206-217,共12页
类金刚石(DLC)涂层因具有优异的减磨耐摩性能被广泛应用,而涂层内部存在较高的内应力这一缺点限制其在摩擦学领域的进一步应用。退火处理可以通过改变涂层微观结构来降低涂层内应力,从而提高涂层的摩擦学性能。为研究退火温度对DLC和硅... 类金刚石(DLC)涂层因具有优异的减磨耐摩性能被广泛应用,而涂层内部存在较高的内应力这一缺点限制其在摩擦学领域的进一步应用。退火处理可以通过改变涂层微观结构来降低涂层内应力,从而提高涂层的摩擦学性能。为研究退火温度对DLC和硅掺杂类金刚石(Si-DLC)涂层微观结构和摩擦学性能的影响,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和电弧离子镀的复合沉积技术制备DLC和Si-DLC涂层,将涂层在大气环境中进行不同温度的退火处理。运用扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、拉曼光谱以及XPS光谱仪对涂层摩擦试验前后的形貌和结构进行表征,采用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试涂层的力学性能和摩擦学性能。结果表明:沉积的DLC和Si-DLC涂层为非晶结构。退火温度对涂层的微观结构和摩擦学性能有重要影响。随着退火温度从RT上升到500℃,由于C-H键断裂,C网发生集束化,DLC涂层的sp^(3)含量呈现先上升后降低的趋势,涂层的sp^(3)含量在300℃热处理后获得最大值,涂层硬度达到最大的20.66 GPa;而Si-DLC涂层由于Si元素的掺杂提高了涂层的热稳定性,其在400℃热处理时sp^(3)含量最大,硬度最大值为24.28 GPa。涂层与氧化锆对磨球的磨损机理为磨粒磨损,涂层的磨损率呈现先降低后升高的趋势,热处理温度为300和400℃为最优。研究证明涂层的微观结构和摩擦学性能可以通过热处理温度调控,优选热处理温度的涂层具有优异的综合性能。研究结果可为退火处理对DLC和Si-DLC涂层的性能影响提供理论支持。 展开更多
关键词 类金刚石(dlc) 硅掺杂类金刚石(Si-dlc) 退火温度 热稳定性 摩擦学性能
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DLC涂层对阀门耐磨性能的影响研究 被引量：3
14
作者 郭松 张中标 +3 位作者 罗世洪 张冬林 田孝帅 郭永正 《表面工程与再制造》 2024年第2期23-25,共3页
阀门是石化、能源等工业生产中不可或缺的重要设备,其耐磨性能直接影响设备的使用寿命和生产效率。以高温高压阀门为试验对象,针对DLC涂层技术在阀门制造中的应用开展工艺试验,探讨其对提高阀门零件的耐磨性能、耐腐蚀性能的影响规律。... 阀门是石化、能源等工业生产中不可或缺的重要设备,其耐磨性能直接影响设备的使用寿命和生产效率。以高温高压阀门为试验对象,针对DLC涂层技术在阀门制造中的应用开展工艺试验,探讨其对提高阀门零件的耐磨性能、耐腐蚀性能的影响规律。试验结果表明:经DLC涂层表面处理后的试样表面硬度高、粗糙度好、摩擦系数低,对零件机加工尺寸无明显影响;且能够提高一般金属材料的耐腐蚀性能和阀门零件的耐磨性能,进而提高阀门的使用寿命和实用价值。 展开更多
关键词 dlc涂层 阀门 耐磨 耐腐蚀
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Cr12MoV表面DLC涂层和渗氮/QPQ表面改性工艺耐磨性能的实验研究
15
作者 何霞 庞国英 +2 位作者 钟林 王国荣 魏刚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期2168-2175,共8页
为探究冷作模具钢Cr12MoV基底表面DLC涂层(Diamond-like carbon films)、渗氮和盐浴复合处理(Quench-Polish-Quench,QPQ)表面改性工艺的耐磨性能优劣。基于摩擦试验机的高频往复球-盘配对副,在模拟测试工况下开展表面改性工艺的Cr12MoV... 为探究冷作模具钢Cr12MoV基底表面DLC涂层(Diamond-like carbon films)、渗氮和盐浴复合处理(Quench-Polish-Quench,QPQ)表面改性工艺的耐磨性能优劣。基于摩擦试验机的高频往复球-盘配对副,在模拟测试工况下开展表面改性工艺的Cr12MoV试样盘与Si3N4陶瓷球配对的摩擦磨损性能实验。研究表明,在模拟测试工况下,综合摩擦因数和体积磨损率分析,DLC涂层工艺更适合改善Cr12MoV表面耐磨性能,其耐磨性能相比渗氮和QPQ提高了4倍以上,其Si3N4陶瓷对磨球表面形成碳质转移膜,阻止DLC材料的磨损。DLC试验盘粘着程度比渗氮试验盘严重,是由于高硬度比低硬度金属抗粘着能力强。DLC与QPQ试样盘表面发生塑性变形,且QPQ试样盘表面形成片状剥落坑。 展开更多
关键词 dlc QPQ 渗氮 摩擦因数 耐磨性能
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钻削车用CFRP材料的DLC涂层合金钻头的性能研究
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作者 汪洋 杨兰杰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期108-113,共6页
汽车碳纤维材料的钻孔加工面临钻头寿命短、加工质量差的问题。DLC涂层具有摩擦系数低、表面硬度高的优点,可以有效地提高切削刀具的使用寿命。通过对无涂层、DLC涂层、Cr/W-DLC/DLC涂层和Cr/CrN/DLC涂层的4组整体硬质合金钻头样品的对... 汽车碳纤维材料的钻孔加工面临钻头寿命短、加工质量差的问题。DLC涂层具有摩擦系数低、表面硬度高的优点,可以有效地提高切削刀具的使用寿命。通过对无涂层、DLC涂层、Cr/W-DLC/DLC涂层和Cr/CrN/DLC涂层的4组整体硬质合金钻头样品的对比测量,采集不同涂层的摩擦系数和表面硬度以及表面粗糙度数据,得出所有DLC涂层都有低摩擦系数和可改善表面粗糙度的优点。同时对4组样品进行钻孔性能测试,采集钻削扭力、钻削温度、钻削速度以及钻头刃口的磨损量等数据,发现Cr/CrN/DLC复合涂层能有效地提高加工CFRP钻头的使用寿命,其平均寿命是无涂层钻头的2.65倍,且性能稳定。 展开更多
关键词 CFRP 硬质合金钻头 dlc复合涂层 钻削性能
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核电厂调节阀阀杆高硬低摩DLC涂层工艺优化研究
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作者 王水勇 赵万祥 +2 位作者 王荣山 韩姚磊 许继尧 《全面腐蚀控制》 2024年第2期60-65,103,共7页
通过调整工件偏压和W掺杂靶功率等工艺参数,研究不同工艺对阀杆DLC膜层性能的影响。利用拉曼光谱研究了不同DLC涂层的化学成分和结构,并采用纳米压痕和显微划痕对涂层的力学性能进行了测试。同时,通过摩擦磨损试验评价了复合涂层的摩擦... 通过调整工件偏压和W掺杂靶功率等工艺参数,研究不同工艺对阀杆DLC膜层性能的影响。利用拉曼光谱研究了不同DLC涂层的化学成分和结构,并采用纳米压痕和显微划痕对涂层的力学性能进行了测试。同时,通过摩擦磨损试验评价了复合涂层的摩擦学性能。结果显示,1200V工件偏压下得到的DLC涂层具有更高的硬度和较低的磨损率。W掺杂的DLC涂层附着力更强,但硬度较低,磨损率较高。这项研究为后续制备高硬低摩DLC涂层工艺设计提供参考。 展开更多
关键词 dlc涂层 硬度 摩擦磨损 表面改性 制备工艺
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DLC基纳米多层膜摩擦学性能的研究进展与展望 被引量：2
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作者 汤鑫 王静静 +3 位作者 李伟 胡月 鲁志斌 张广安 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期52-62,共11页
类金刚石(DLC)薄膜是一种良好的固体润滑剂,能够有效延长机械零件、工具的使用寿命。DLC基纳米多层薄膜的设计是耐磨薄膜领域的一项研究热点,薄膜中不同组分层具备不同的物理化学性能组合,能从多个角度(如高温、硬度、润滑)进行设计来... 类金刚石(DLC)薄膜是一种良好的固体润滑剂,能够有效延长机械零件、工具的使用寿命。DLC基纳米多层薄膜的设计是耐磨薄膜领域的一项研究热点,薄膜中不同组分层具备不同的物理化学性能组合,能从多个角度(如高温、硬度、润滑)进行设计来提升薄膜力学性能、摩擦学性能以及耐腐蚀性能等。综述了DLC多层薄膜的设计目的与研究进展,以金属/DLC基纳米多层膜、金属氮化物/DLC基纳米多层膜、金属硫化物/DLC基纳米多层膜以及其他DLC基纳米多层膜为主,对早期研究成果及现在的研究方向进行了概述。介绍了以上几种DLC基纳米多层膜的现有设计思路(形成纳米晶/非晶复合结构、软/硬交替沉积,诱导转移膜形成,实现非公度接触)。随后对摩擦机理进行了分析总结:1)层与层间形成特殊过渡层,提高了结合力;2)软/硬的多层交替设计,可以抵抗应力松弛和裂纹偏转;3)高接触应力和催化作用下诱导DLC中的sp3向sp2转化,形成高度有序的转移膜,从而实现非公度接触。最后对DLC基纳米多层膜的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 dlc基纳米多层膜 力学性能 摩擦学性能 摩擦机理 结构
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