本文主要研究内容
作者刘帅（2019）在《Ti-6A1-4V表面溅射沉积Ni-Ti薄膜及其力学性能研究》一文中研究指出：Ti-6Al-4V由于密度低、比强度高、耐蚀性好和良好的生物相容性等特点,被广泛用作生物植入体材料,成为生物体修复和人工关节的首选材料。但是因为Ti-6Al-4V硬度低、摩擦系数大、耐磨性差,使其易发生磨损破坏产生大量磨屑及材料中的Al、V元素溢出,对生物体产生危害,造成生物植入体的失效,严重影响了钛合金的使用寿命和应用范围。等原子比Ni-Ti合金不但有良好的形状记忆效应、耐蚀性和生物相容性,而且具有优异的摩擦学特性。因此,通过表面改性的方法沉积Ni-Ti合金薄膜来提高Ti-6Al-4V的表面硬度,降低摩擦系数及提高耐磨性,弥补其在应用中的不足是十分必要的。本课题采用直流磁控溅射,首先探索了Ti-6Al-4V的预处理工艺,通过优化溅射工艺参数沉积得到近等原子比的Ni-Ti薄膜,并对薄膜进行后续晶化退火处理。研究不同工艺参数对Ni-Ti薄膜表面形貌、粗糙度、晶粒尺寸、物相组成等微观组织的影响。对Ni-Ti薄膜的膜基结合力、硬度、摩擦磨损等力学性能进行了测试,分析溅射工艺参数和微观结构对力学性能的影响。研究表明,基片预处理方式对溅射薄膜形貌和膜基结合强度有明显影响,抛光后的基片依次经物理清洗、化学除油和表面酸蚀活化处理,可以阻止基片表面氧化,增强膜基结合强度,改善薄膜表面质量。Ni-Ti薄膜最佳溅射工艺为:溅射功率170W,基片温度260℃,偏压-50V,溅射时间45min,沉积速率为97nm/min。Ni-Ti薄膜经600℃×1h晶化退火后,薄膜表面均匀致密,晶化程度良好,平均粗糙度约1OOnm;薄膜的原子比为Ni:Ti=51.05at%:48.95at%,室温下为B2母相奥氏体,主要晶面为(1 10)、(2 1 1),薄膜中主要有富Ni相Ni4Ti3和Ni3Ti析出,析出相的分布对薄膜硬度有较大影响;薄膜与基体Ti-6Al-4V结合良好,硬度由基体的314HV0.2提高至451HV0.2,摩擦系数由0.4左右降到0.2左右,磨损量与基体相比减少约80%,减摩和耐磨性能得到明显改善。
Abstract
Ti-6Al-4Vyou yu mi du di 、bi jiang du gao 、nai shi xing hao he liang hao de sheng wu xiang rong xing deng te dian ,bei an fan yong zuo sheng wu zhi ru ti cai liao ,cheng wei sheng wu ti xiu fu he ren gong guan jie de shou shua cai liao 。dan shi yin wei Ti-6Al-4Vying du di 、ma ca ji shu da 、nai mo xing cha ,shi ji yi fa sheng mo sun po huai chan sheng da liang mo xie ji cai liao zhong de Al、Vyuan su yi chu ,dui sheng wu ti chan sheng wei hai ,zao cheng sheng wu zhi ru ti de shi xiao ,yan chong ying xiang le tai ge jin de shi yong shou ming he ying yong fan wei 。deng yuan zi bi Ni-Tige jin bu dan you liang hao de xing zhuang ji yi xiao ying 、nai shi xing he sheng wu xiang rong xing ,er ju ju you you yi de ma ca xue te xing 。yin ci ,tong guo biao mian gai xing de fang fa chen ji Ni-Tige jin bao mo lai di gao Ti-6Al-4Vde biao mian ying du ,jiang di ma ca ji shu ji di gao nai mo xing ,mi bu ji zai ying yong zhong de bu zu shi shi fen bi yao de 。ben ke ti cai yong zhi liu ci kong jian she ,shou xian tan suo le Ti-6Al-4Vde yu chu li gong yi ,tong guo you hua jian she gong yi can shu chen ji de dao jin deng yuan zi bi de Ni-Tibao mo ,bing dui bao mo jin hang hou xu jing hua tui huo chu li 。yan jiu bu tong gong yi can shu dui Ni-Tibao mo biao mian xing mao 、cu cao du 、jing li che cun 、wu xiang zu cheng deng wei guan zu zhi de ying xiang 。dui Ni-Tibao mo de mo ji jie ge li 、ying du 、ma ca mo sun deng li xue xing neng jin hang le ce shi ,fen xi jian she gong yi can shu he wei guan jie gou dui li xue xing neng de ying xiang 。yan jiu biao ming ,ji pian yu chu li fang shi dui jian she bao mo xing mao he mo ji jie ge jiang du you ming xian ying xiang ,pao guang hou de ji pian yi ci jing wu li qing xi 、hua xue chu you he biao mian suan shi huo hua chu li ,ke yi zu zhi ji pian biao mian yang hua ,zeng jiang mo ji jie ge jiang du ,gai shan bao mo biao mian zhi liang 。Ni-Tibao mo zui jia jian she gong yi wei :jian she gong lv 170W,ji pian wen du 260℃,pian ya -50V,jian she shi jian 45min,chen ji su lv wei 97nm/min。Ni-Tibao mo jing 600℃×1hjing hua tui huo hou ,bao mo biao mian jun yun zhi mi ,jing hua cheng du liang hao ,ping jun cu cao du yao 1OOnm;bao mo de yuan zi bi wei Ni:Ti=51.05at%:48.95at%,shi wen xia wei B2mu xiang ao shi ti ,zhu yao jing mian wei (1 10)、(2 1 1),bao mo zhong zhu yao you fu Nixiang Ni4Ti3he Ni3Tixi chu ,xi chu xiang de fen bu dui bao mo ying du you jiao da ying xiang ;bao mo yu ji ti Ti-6Al-4Vjie ge liang hao ,ying du you ji ti de 314HV0.2di gao zhi 451HV0.2,ma ca ji shu you 0.4zuo you jiang dao 0.2zuo you ,mo sun liang yu ji ti xiang bi jian shao yao 80%,jian ma he nai mo xing neng de dao ming xian gai shan 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的刘帅，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于直流磁控溅射论文,预处理论文,薄膜论文,显微组织论文,力学性能论文,山东大学2019-07-16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，资料来自山东大学2019-07-16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。