丁兰
,
贺志勇
,
鲍明东
,
徐雪波
,
吴明英
,
张颖
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.020
目的 提高高速钢的干摩擦学性能,探究不同Ti含量掺杂对类石墨碳膜摩擦性能的影响.方法 用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了不同Ti含量的类石墨碳膜,用光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱、洛氏硬度计、纳米压痕仪等分析薄膜的微观结构和力学性能,用高速线性往复磨损试验机检测薄膜的干摩擦学性能,并用光学显微镜观察磨痕.结果 制备的碳膜表面颗粒尺寸较小,断面致密,且逐渐趋向柱状结构.随着Ti靶溅射电流的增大,逐渐增加的Ti元素打断了sp3键生长,薄膜中生成更稳定的sp2键,且sp2键含量先增大后减小,在0.8 A达到最大,溅射电流为1.1 A时,Ti元素含量最大,sp2键和sp3键都减少.碳膜与基体结合力随着Ti靶电流变大而先增大后减小,在0.8 A结合最佳,约为HF3级.硬度和弹性模量先减小后增加,0.8 A时达到最小.碳膜摩擦系数相比于原样都较低,在0.09~0.12之间.磨损率先增大后减小,维持在(5~15)×10?16 m3/(N·m)左右.结论 不同Ti含量的类石墨碳膜,能明显降低高速钢与钢球对磨的粘着磨损倾向,降低摩擦系数和磨损率.
关键词:
掺Ti
,
类石墨碳膜
,
微观结构
,
力学性能
,
摩擦系数
,
磨损率
,
磨损机理
赵蕾
,
付永辉
,
刘登益
,
朱晓东
,
何家文
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.01.028
采用离子束辅助磁控溅射技术(IBMSD)制备了高硬度、低电阻率的类石墨碳膜(GLC),用TEM和XRD考察其组成相,用XPS、FTIR和电阻率间接确定其碳键结构,并测定了不同气体和离子能量辅助轰击下制备的几组薄膜的沉积速率、成分、硬度和粗糙度等.结果表明:采用IBMSD制备的GLC是一种以sp2键为主的非晶硬质碳膜.CH4辅助轰击较Ar有利于提高沉积速率.辅助轰击能量的增大使薄膜表面粗糙度先减小后增大,硬度的变化一定程度上与粗糙度相关.
关键词:
离子束辅助沉积(IBAD)
,
磁控溅射
,
类石墨碳膜
,
结构
