耐磨涂层材料摩擦磨损特性的研究进展

陶瓷材料和自润滑材料具有良好的的摩擦磨损性能。本文对这两类涂层材料的国内外研究动态进行了综述 ,介绍了Al2 O3、Cr2 O3、TiO2 、TiN等常用陶瓷及陶瓷基复合涂层材料研究和应用的最新发展 ,介绍了石墨基和MoS2 基、锡铅铜等软金属基以及氧化物和氟化物自润滑涂层材料的研究现状和应用前景 ,认为耐磨涂层材料研究工作的重点应该放在上述两种材料的复合应用上。     

具有不同插入层的CrNx涂层的结构和性能

采用直流反应磁控溅射技术,在AISI 304不锈钢基体上镀制了三种具有不同插入层结构的CrNx涂层.用X射线晶体衍射仪(XRD)表征了涂层的晶体结构,用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的横断面组织形貌,用原子力显微镜(AFM)观察分析了涂层的表面形貌,并用划痕法测试涂层的结合力,纳米硬度计测试涂层硬度.所有涂层都呈B1 NaCl型面心立方结构,具有明显的(200)择优取向.但是,具有不同插入层结构的涂层的晶体衍射峰的位移角度及方向不同.并且在具有Cr/CrNx多层交替结构作为插入层的涂层的晶体结构中出现     

耐磨自润滑材料的研究

随着现代科学技术的发展,由于耐磨自润滑材料可满足高温,高压,高载荷等恶劣的工况条件,是目前摩擦学领域的重要研究热点.对近年来耐磨自润滑材料的发展进行综述,并在此基础上提出几点值得关注的问题.     

B-Si-C-N系耐磨硬质膜的研究及应用进展

利用超硬薄膜进行材料防护是提高材料性能的一种经济、实用的途径,也是提高模具寿命的重要手段.根据B-Si-C-N系耐磨硬质膜材料的不同,综述了高温耐磨涂层的研究进展,说明了其制备方法,展望了防护涂层的发展趋势.     

PLD沉积DLC薄膜过程中碳等离子体的发射光谱特性

采用脉冲激光沉积方法,通过改变脉冲激光能量在单晶硅衬底上制备了类金刚石薄膜,利用椭圆偏振光谱和拉曼光谱对得到的薄膜进行测试,并对沉积过程中的碳等离子体发射光谱进行了研究。薄膜测试结果表明,随着脉冲激光能量的增大,薄膜sp^3成分增多。沉积过程中的碳等离子体发射光谱原位监测表明,随着脉冲激光能量的增大,C、C^＋、C^2＋粒子发射光谱强度增强,根据应力模型薄膜sp^3成分增多,与薄膜测试结果一致。并且发现C^＋粒子在形成sp^3键过程中起到了非常重要的作用。     

TiN-Ti-DLC等多层复合膜的摩擦学性能研究

在一台УВНИПА－1型双激发源等离子弧薄膜沉积装置上制取TiN-Ti-DLC、及其含有软金属Cu或PTFE覆盖膜的多层复合涂层。摩擦磨损试验在一台球－盘滑动磨损试验机上进行。结果表明，以TiN和DLC膜为主体的多层复合涂层具有较高的摩擦学特性，过渡金属钛层、软金属和聚四氟乙烯覆盖层可以降低摩擦系数33％－50％，对磨擦表面磨损减少90％。     

环氧树脂耐磨胶粘涂层冲蚀磨损特性的研究

以聚氨酯预聚体改性环氧树脂为基体,以Al2O3颗粒为增强相,制备了树脂基复合材料,在自制的磨损试验机上,系统考察了具有单一颗粒（ 粒度为200μm）和具有级配颗粒（质量比为3：1）的树脂基复合材料的冲蚀磨损特性随颗粒体积分数的变化规律,并结合磨损表面的形貌特征对其磨损机理进行了初步探讨,结果表明：对于具有单一颗粒粒度的复合材料,当陶瓷颗粒的体积分数约为22％－25％时,其抗冲蚀磨损特性最佳,是正火态45号铸钢的28倍;对于具有级配颗粒的复合材料,当陶瓷颗粒的体积分数约为26％－30％时,其抗冲蚀磨损特性最佳,是正9火态45号铸钢的36倍。     

类金刚石薄膜结构的研究

利用激光Raman光谱和X射线衍射结构分析方法,对类金刚石薄膜结构中的SP~1、SP~2和SP~3三种成键组态进行了较详尽的研究,指明了出现的结构异常现象,并分析和讨论了影响类金刚石薄膜结构的主要因素。     

对金属表面有机氟涂层的一点认识

本文主要研究了在钢磷化基体和铝合金微弧氧化基体上涂覆聚四覆乙烯的工艺过程、质量欠佳的原因和一些力学性能。我们可以观察得到，对于同-涂覆层数，铝合金微弧氧化基体上的涂层厚度要远大于钢磷化基体上涂层的厚度。用压痕法测定涂层的维氏硬度，我们可以得出，随着涂覆层数的增多，涂层的硬度逐步减小，塑韧性增强。而对于同一涂覆层数，钢磷化基体上覆塑料涂层硬度要大于铝合金微弧氧化基体上的涂层硬度^[1]。     

两种等离子体化学气相沉积制备类金刚石薄膜摩擦性研究

采用平行板电容耦合射频辉光放电化学气相沉积(RF-PECVD)装置,在镀有TiN/Ti过渡层的碳钢表面制备类金刚石膜(DLC),以及直接在基材表面制备掺氮的类金刚石膜,研究成膜内应力减小机理.通过对成膜表面的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)的测试,分析成膜表面的组分和微观结构对薄膜的性能影响.以薄膜表面摩擦因数的大小,初步评估试样的耐磨程度,研究α-C:H及α-C:H(N)薄膜的摩擦学性能与其结构的关系.     

The mass recognizing property of DLC film for formic acid vapors

The carbon films are prepared by r. f. plasma method with n-butylamine as carbon source. The analysis of Raman spectrosewpy shows that this kind of carbon film has diamond-like structure, and IR spectroscopy measurement indicats that there are SP² bonding, SP³ bonding and amino-group in the film. It is the existence of amino-group and hydrogen atom that cause the amorphous structure and the deformation of bonding to increase, thus leading the Raman spectrum to form a broad absorption band. The quartz crystal microbalance (QCM) deposited with this kind of carbon film as recognizing coating is very sensitive to formic acid vapors. This QCM sensor has good reproducibility, high stability, rapid response and long lifetime.     

磁透镜技术及其在沉积金刚石/类金刚石薄膜中的应用

阐明了磁透镜原理，依照磁透镜理论和几何光学理论，给出一种确定磁透镜位置的方法。并将磁透镜技术应用到直流等离子射流化学沉积金刚石薄膜／类金刚石薄膜装置中，很好地消除了边界效应，实现高速大面积沉积高纯度金刚石薄膜／类金刚石薄膜的目标。     

脉冲激光沉积类金刚石薄膜的厚度均匀性建模

在脉冲激光沉积类金刚石薄膜过程中,针对薄膜均匀性差的问题,提出偏轴沉积、脉冲激光扫描沉积、双光束沉积和多光束沉积等模式来改善薄膜的均匀性。初步建立了脉冲激光沉积类金刚石薄膜厚度均匀性模型,并分别进行了薄膜厚度分布的模拟,在模拟过程中,强调了在不影响薄膜性能的基础上改善薄膜均匀性,并讨论了沉积模式对薄膜颗粒物问题的影响。结果表明,采用多光束沉积薄膜,厚度均匀性得到极大改善,而且颗粒物问题也得到了改善。最后提出模型改良意见。     

含氢类金刚石碳膜的拉曼光谱洛伦兹分解

利用射频等离子体增强化学气相沉积(rf PECVD)工艺在不锈钢基底上制备a-C:H膜,利用激光Raman光谱表征所沉积碳膜的微观结构,特别是通过对拉曼谱图进行洛伦兹分解来评价所沉积碳膜的sp3含量,分析了沉积电压和过渡层对a-C:H膜生长过程及膜中sp3含量的影响.结果表明,利用拉曼光谱的洛伦兹分解能够有效分析a-C:H的结构特性,碳膜沉积过程中沉积电压和过渡层对a-C:H膜的生长均具有重要影响.在本实验条件下,以Ti/TiN/TiC为过渡层沉积电压为2500 V时所制备的a-C:H膜中的sp3含量最高.     

化学镀Ni-B/BN自润滑复合镀层研究

以制备具有自润滑性能的新型Ni-B/BN复合镀层为目的,研究了Ni-B/BN镀液配方及工艺条件,分析了镀液稳定性的影响因素,得到了耐磨性优于Ni-B镀层的Ni-B/BN复合镀层.Ni-B/BN复合镀层性能测试实验表明该复合镀层结合力好,具有优良的耐蚀、耐磨性.     

α-Al_2O_3超微粒化学复合镀层硬度及表面分维度随镀复时间变化规律的探讨

介绍了在不同镀复时间下，αＡｌ２Ｏ３纳米微粒复合镀层硬度和几何分维度的测量结果，应用两步吸附机理，导出了镀层硬度和表面分维度随镀复时间的关系，理论结果与实际测量基本一致．     

The valence electron structure and property analysis of TiC

The valence electron structure of TiC was calculated by using the empirical electron theory of solids and molecules. The calculated results show that with the increase of temperature the number of common electrons of TiC increases, which indicates that TiC has a good thermal stability; and there exists a close relationship between hardness and brittleness of TiC. According to the number of lattice electrons, the differences among the crystals with different structures can be explained qualitatively. Using the “bond- strengthening factor”, the differences of hardness among the crystals with different structures can also be qualitatively explained to some extent.     

板柱结构的应用研究

通过对国内外板柱结构研究成果的总结与分析,得出结论:国内外对板柱节点的静力性能研究较多,对其动力性能,尤其是板柱结构体系的动力性能研究较少;认为有必要对其进行动力性能的实验研究;并提出了钢筋混凝土板柱结构抗震设计建议方法。     

直流电阳极铝氧化膜制备的工艺条件

通过对工业纯铝L2进行直流电阳极氧化来考察氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度及硬度的影响,并对经阳极氧化的试样横截面进行SEM和EDS测试分析,结果表明电解液成分H2SO4浓度为200g/L、Al2O3浓度为1g/L,直流氧化电压为10V,氧化时间为40min,温度为20±1℃的条件下,可以获得均匀、与试样基体结合紧密、膜硬度相对较高的的氧化膜。而且随着氧化时间的增加,可以得到相对较大的膜厚度,但膜硬度相对降低。