李科:钨硅氮涂层的磁控溅射制备及其摩擦行为研究论文

李科:钨硅氮涂层的磁控溅射制备及其摩擦行为研究论文

本文主要研究内容

作者李科(2019)在《钨硅氮涂层的磁控溅射制备及其摩擦行为研究》一文中研究指出:现代制造业飞速发展,对材料加工的要求越来越高。比如,要求刀具在高温环境下高速切割材料。高温高速极端条件下,刀具磨损速度加快,这将阻碍国民经济有效发展。因此刀具的高温耐磨防护技术成为制造业的一大关键问题。传统的防护方式是在刀具表面涂覆一层润滑油,能起到迅速降低摩擦系数的效果。但润滑消耗刀具耐磨性能将急剧下降;同时润滑油在高温下挥发,还会带来一系列环境污染问题,不符合绿色可持续发展方针。现代常见的防护技术是在刀具表面镀一层涂层,其中过渡金属氮化物(TMN)涂层技术比较成熟。从成分和结构两方面进行优化,起到高温耐磨的综合效果。成分上:金属钨(W)的氧化产物为氧化钨(WO3)有自润滑效果,能在高温条件下或摩擦过程中起到减摩的作用;硅(Si)成分和氮(N)成分结合形成Si3N4非晶相,具有良好的抗氧化性能,保证高温下涂层结构保持稳定延缓氧化。结构上:纳米复合结构兼具致密性高,表面粗糙度低,力学性能好等优点,其特殊的结构特点可以提高涂层的耐磨性能,和在一定程度上提高抗氧化性能。通常,增加Si掺杂量可以有效提高涂层的抗氧化性能以及耐磨性能。但随着Si含量增加,磨损主体改变,耐磨性能将会下降。所以优化高温耐磨涂层,并不是一味提高Si成分的含量,综合考虑抗氧化性能和耐磨性能,找到Si含量的关键成分点才具有重要的研究意义。本文利用磁控溅射技术,通过改变Si靶功率制备不同Si含量和结构的WSiN涂层,系统研究Si含量和结构对涂层耐磨性能和抗氧化性能的影响。主要结论如下:(1)成分上,0 at.%Si,2.4 at.%Si,6.8 at.%Si,10.5 at.%Si,18.2 at.%Si这5个Si含量成分点中,低Si含量的W2N涂层和2.4 at.%Si的WSiN涂层的室温耐磨性能较好,抗氧化性能和高温耐磨性能较差;高Si含量的18.2 at.%Si涂层室温耐磨性能较差,但表现出较好的抗氧化性能和高温耐磨性能。(2)结构上,致密的W2N涂层的常温耐磨性能和抗氧化性能优于6.8 at.%Si涂层;18.2 at.%Si涂层高程度的非晶相包裹纳米晶结构有最好的高温耐磨性能。所以高致密度可以提高涂层的常温耐磨性能,和一定程度抗氧化性能,但高程度非晶包覆纳米结构对提升高温耐磨性能的意义更为重要。

Abstract

xian dai zhi zao ye fei su fa zhan ,dui cai liao jia gong de yao qiu yue lai yue gao 。bi ru ,yao qiu dao ju zai gao wen huan jing xia gao su qie ge cai liao 。gao wen gao su ji duan tiao jian xia ,dao ju mo sun su du jia kuai ,zhe jiang zu ai guo min jing ji you xiao fa zhan 。yin ci dao ju de gao wen nai mo fang hu ji shu cheng wei zhi zao ye de yi da guan jian wen ti 。chuan tong de fang hu fang shi shi zai dao ju biao mian tu fu yi ceng run hua you ,neng qi dao xun su jiang di ma ca ji shu de xiao guo 。dan run hua xiao hao dao ju nai mo xing neng jiang ji ju xia jiang ;tong shi run hua you zai gao wen xia hui fa ,hai hui dai lai yi ji lie huan jing wu ran wen ti ,bu fu ge lu se ke chi xu fa zhan fang zhen 。xian dai chang jian de fang hu ji shu shi zai dao ju biao mian du yi ceng tu ceng ,ji zhong guo du jin shu dan hua wu (TMN)tu ceng ji shu bi jiao cheng shou 。cong cheng fen he jie gou liang fang mian jin hang you hua ,qi dao gao wen nai mo de zeng ge xiao guo 。cheng fen shang :jin shu wu (W)de yang hua chan wu wei yang hua wu (WO3)you zi run hua xiao guo ,neng zai gao wen tiao jian xia huo ma ca guo cheng zhong qi dao jian ma de zuo yong ;gui (Si)cheng fen he dan (N)cheng fen jie ge xing cheng Si3N4fei jing xiang ,ju you liang hao de kang yang hua xing neng ,bao zheng gao wen xia tu ceng jie gou bao chi wen ding yan huan yang hua 。jie gou shang :na mi fu ge jie gou jian ju zhi mi xing gao ,biao mian cu cao du di ,li xue xing neng hao deng you dian ,ji te shu de jie gou te dian ke yi di gao tu ceng de nai mo xing neng ,he zai yi ding cheng du shang di gao kang yang hua xing neng 。tong chang ,zeng jia Sican za liang ke yi you xiao di gao tu ceng de kang yang hua xing neng yi ji nai mo xing neng 。dan sui zhao Sihan liang zeng jia ,mo sun zhu ti gai bian ,nai mo xing neng jiang hui xia jiang 。suo yi you hua gao wen nai mo tu ceng ,bing bu shi yi wei di gao Sicheng fen de han liang ,zeng ge kao lv kang yang hua xing neng he nai mo xing neng ,zhao dao Sihan liang de guan jian cheng fen dian cai ju you chong yao de yan jiu yi yi 。ben wen li yong ci kong jian she ji shu ,tong guo gai bian Siba gong lv zhi bei bu tong Sihan liang he jie gou de WSiNtu ceng ,ji tong yan jiu Sihan liang he jie gou dui tu ceng nai mo xing neng he kang yang hua xing neng de ying xiang 。zhu yao jie lun ru xia :(1)cheng fen shang ,0 at.%Si,2.4 at.%Si,6.8 at.%Si,10.5 at.%Si,18.2 at.%Sizhe 5ge Sihan liang cheng fen dian zhong ,di Sihan liang de W2Ntu ceng he 2.4 at.%Side WSiNtu ceng de shi wen nai mo xing neng jiao hao ,kang yang hua xing neng he gao wen nai mo xing neng jiao cha ;gao Sihan liang de 18.2 at.%Situ ceng shi wen nai mo xing neng jiao cha ,dan biao xian chu jiao hao de kang yang hua xing neng he gao wen nai mo xing neng 。(2)jie gou shang ,zhi mi de W2Ntu ceng de chang wen nai mo xing neng he kang yang hua xing neng you yu 6.8 at.%Situ ceng ;18.2 at.%Situ ceng gao cheng du de fei jing xiang bao guo na mi jing jie gou you zui hao de gao wen nai mo xing neng 。suo yi gao zhi mi du ke yi di gao tu ceng de chang wen nai mo xing neng ,he yi ding cheng du kang yang hua xing neng ,dan gao cheng du fei jing bao fu na mi jie gou dui di sheng gao wen nai mo xing neng de yi yi geng wei chong yao 。

论文参考文献

  • [1].多弧离子镀制备ZrAlN涂层及其摩擦学性能研究[D]. 张钦英.江西理工大学2019
  • [2].悬浮液等离子喷涂制备氟代羟基磷灰石生物涂层[D]. 时丽.内蒙古工业大学2019
  • [3].Co-WC-M2O3复合金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层的制备与研究[D]. 段小华.武汉理工大学2018
  • [4].电弧喷涂涂层的腐蚀行为及残余应力研究[D]. 吕显威.中国石油大学(华东)2017
  • [5].双阴极等离子溅射沉积NbC涂层及其性能研究[D]. 袁明.武汉工程大学2018
  • [6].添加石墨的WC-Co硬质合金耐磨涂层制备与研究[D]. 于福洋.沈阳工业大学2019
  • [7].低缺陷YAG:Ce涂层的制备及其在硫酸腐蚀下发光性能的研究[D]. 陆翔.华东理工大学2019
  • [8].T91钢表面AlSi扩散涂层的制备及高温氧化腐蚀性能研究[D]. 司瑞雪.沈阳师范大学2019
  • [9].FeCrAlY涂层的制备与高温高压抗腐蚀性能研究[D]. 纪奇.西安理工大学2019
  • [10].X80钢表面PPS-SiO2超双疏涂层制备及其耐蚀行为研究[D]. 郝友菖.西安理工大学2019
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  • [3].高功率脉冲磁控溅射法制备Al-Mg-Ti-B涂层及摩擦磨损性能研究[D]. 张聪聪.山东大学2018
  • [4].PVD法纳米三氧化二锑协效阻燃PA6的研究[D]. 李明英.贵州大学2009
  • [5].耐磨自润滑涂层的组织和性能研究[D]. 肖明颖.中国石油大学2007
  • [6].金属基环氧/聚氨酯梯度耐磨涂层的力学性能研究及有限元分析[D]. 李慧君.西南交通大学2007
  • [7].宽温带自润滑镍基材料的制备及摩擦学行为研究[D]. 戴俊峰.南京理工大学2006
  • [8].基于FEA及PVD技术的细小凸模失效分析与优化[D]. 王可胜.合肥工业大学2005
  • [9].金属基环氧/聚氨酯梯度耐磨涂层的制备及性能研究[D]. 徐化兵.湖南大学2005
  • [10].陶瓷/金属梯度耐磨涂层的实验研究及喷涂过程仿真[D]. 覃峰.武汉理工大学2003
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自重庆师范大学的李科,发表于刊物重庆师范大学2019-07-15论文,是一篇关于磁控溅射硬质涂层论文,成分论文,纳米复合结构论文,高温耐磨论文,重庆师范大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自重庆师范大学2019-07-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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