曾群锋
,
董光能
,
罗莉
材料热处理学报
采用等离子体增强化学气相沉积技术在H13钢基体上制备了含氢类金刚石(DLC)膜,摩擦配副为镀制了DLC膜的440C钢球.采用高温摩擦磨损试验机考察了DLC膜在大气环境下的高温摩擦特性.实验结果表明:DLC膜的摩擦特性随温度的升高而恶化.在摩擦初始阶段,温度低时DLC膜的摩擦系数随温度的升高而减少;而温度升高到400℃时,DLC膜的摩擦系数高达0.8.采用激光拉曼光谱仪及光学显微镜分析和观察了不同温度下摩擦副磨损表面的微观结构和表面形貌,并从热力学的角度研究了DLC膜及钢基体在大气环境下的摩擦特性.采用吉布斯自由能判据分析了高温下摩擦副摩擦化学反应发生的规律,实验结果与理论分析吻合较好,研究结果对DLC膜高温摩擦学性能的研究和设计提供参考.
关键词:
高温摩擦特性
,
DLC膜
,
摩擦化学反应
,
热力学分析
马垒
,
刘仲武
,
曾德长
,
钟夏平
,
成钢
稀有金属材料与工程
采用直流磁控溅射技术,在n-Si (100)衬底上制备了CoxC100-x(x=2.5～50,at％)颗粒膜,并对薄膜的结构、形貌、磁性能和巨磁电阻(GMR)效应做了系统的研究.结果表明:制备态的Co-C薄膜为非晶结构,且表面光滑、颗粒尺寸及膜厚度均匀；随热处理温度的增加,Co成分在300℃逐渐开始晶化,400℃基本晶化完全,500℃度的时候膜层开始出现裂纹；拉曼光谱显示制备态薄膜为类金刚石(DLC)薄膜；X射线光电子能谱(XPS)分析表明,包埋在碳基薄膜中的Co掺杂纳米颗粒以单质形态存在,没有Co的碳化物出现,且Co掺杂没有促进碳膜的石墨化,Co-C纳米复合薄膜组成了一个互不相溶的金属/绝缘体体系；磁性能测试显示薄膜的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)与Co的含量和颗粒的晶化程度有密切关系；磁电阻测量结果表明Co2.5C97.5薄膜具有高达36％的正GMR效应,GMR效应遵循输运通道的转变机制.
关键词:
颗粒膜
,
DLC膜
,
GMR效应
,
磁控溅射
李光
,
孙跃
,
夏立芳
,
高超
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.01.005
采用等离子体基离子注入技术在30CrMnSi钢上制备了TiNx/DLC多层膜,通过X射线光电子谱和激光喇曼光谱测试分析了膜的结构特征,TiNx/DLC膜大气下的摩擦性能在球盘式摩擦磨损试验机上进行.结果表明:DLC膜的结构强烈依赖于基板脉冲偏压,-5kV制得的DLC膜具有较多的C-H键结构,因而硬度最低,仅有8.3GPa;而-15kV的DLC膜由于含有较多的sp3键,获得了最高的显微努氏硬度 (23.6GPa).DLC膜与GCr15钢球大气下的摩擦因数为0.17左右,其磨损性能由于TiNx过渡层引入而显著提高.
关键词:
等离子体基离子注入
,
DLC膜
,
喇曼光谱
,
摩擦性能
刘建立
,
王智
,
张玉娟
,
张平余
稀有金属材料与工程
采用离子束沉积技术在医用Ti6Al4v合金表面制备类金刚石薄膜(DLC),利用原子力显微镜、Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)及UMT.2摩擦磨损试验机对薄膜的形貌、结构、摩擦学性能进行表征.采用动电位极化对涂层前后基底的耐腐蚀性能进行测试.结果表明:制备薄膜为类金刚石碳结构,基底偏压对薄膜形貌、结构有较大影响;偏压为-100 V时制备的薄膜表面粗糙度低(6.5mm),sp3/sp2比值高,摩擦学性能优异;经DLC膜保护的合金基底耐腐蚀性能获得明显改善.
关键词:
离子束溅射沉积
,
Ti6Al4V合金
,
DLC膜
,
摩擦学性能
,
腐蚀行为
黄桂芳
,
周灵平
,
李绍禄
,
李德意
,
赵立华
,
王巧玲
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2002.01.003
采用失重法、极化曲线法和金相显微分析等方法研究了类金刚石(DLC)膜对2Cr13不锈钢耐蚀行为的影响.失重试验结果表明:DLC膜较薄时对2Crl3不锈钢在中性NaCI溶液中耐全面腐蚀的影响不明显,而膜较厚时能显著降低2Crl3不锈钢的腐蚀速度;失重试验和电化学试验均表明DLC膜降低了2Crl3不锈钢在酸性介质中的腐蚀速度;动电位扫描曲线和金相显微分析说明DLC膜明显改善了2Crl3不锈钢基体抗点蚀、晶间腐蚀等局部腐蚀的能力.
关键词:
类金刚石
,
DLC膜
,
腐蚀速度
,
点蚀
,
晶间腐蚀
陈文刚
,
葛世荣
,
张涌海
功能材料
低温条件下在单晶硅表面沉积DLC膜和Si-DLC膜层，采用UMT-2微摩擦磨损实验机研究了两种膜层的摩擦磨损特性，借助拉曼光谱、X射线衍射仪及立体三维形貌仪分析了两种膜层的表面形貌和组成。使用扫描电子显微镜检测了两种膜层磨损后的表面形貌。结果表明两种膜层表面都非常平滑，属于纳米硬膜；两种膜层都具有良好的减摩托磨作用，其中DLC膜层的减磨性能好于Si-DLC膜，而Si-DLC膜的抗磨性能优于DLC膜。分析认为这是由于具有Si过渡层的DLC膜与硅基体的结合更为牢固造成的，但其同时促使DLC膜的减摩性能降低。
关键词:
单晶硅
,
DLC膜
,
Si-DLC膜
,
摩擦磨损
孙丽丽
,
张栋
,
陈仁德
,
柯培玲
,
许辉
,
汪爱英
材料研究学报
应用线性离子束复合磁控溅射技术在不锈钢和硅片基体上制备DLC膜,研究了基体偏压和过渡层的厚度和结构对DLC薄膜结构和性能的影响.结果表明,在过渡层相同偏压为-200V的条件下,薄膜中的sp3键含量更低,但是薄膜结构致密性的提高使其硬度和膜基结合力反而提高;在偏压为200 V的条件下,随着过渡层厚度及层数的增加DLC薄膜中sp3含量均降低,同时过渡层和多层薄膜的硬度减小;在偏压为100 V条件下,过渡层厚度和层数对DLC薄膜sp3的含量没有明显的影响.当过渡层厚度为1.7μm、结构为Cr/CrC时,在11Cr17不锈钢基体上可制备出厚度为4.92μm、硬度为29.4 GPa、摩擦系数小于0.1、结合力高于70N综合性能最佳的DLC薄膜.
关键词:
无机非金属材料
,
DLC膜
,
不锈钢
,
结合力
,
硬度
廖家轩
,
夏立芳
,
孙跃
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.09.006
用X射线光电子能谱(XPS)和小掠射角X射线衍射(GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入N+原位注入C形成AlN/DLC(类金刚石碳膜)改性层的成分分布及相结构,用激光Raman光谱分析了表面单一碳层的结构,对过渡层元素进行了Gaussian-Lorentzion峰位拟合分析.结果表明,N浓度在注入层呈Gauss分布,C浓度沿注入方向逐渐减小.C的注入使N分布有所拓宽.C在表面还能形成一层单一稳定的400 nm厚的DLC膜.过渡层主要由Al4C3,Al2O3,AlN,β-C3N4等组成.改性层总厚度达800 nm.
关键词:
铝合金
,
等离子体基离子注入
,
DLC膜
,
表面改性
孙明仁
,
夏立芳
,
孙跃
,
马欣新
,
孙立海
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.01.013
以乙炔为气源,用等离子体基脉冲偏压沉积(plasma based pulsd bias deposition缩写PBPBD)技术进行了不同负脉冲偏压条件下制备DLC膜的试验.通过X射线光电子谱(XPS)、激光喇曼光谱[Raman]以及电阻分析方法考察了负脉冲偏压幅值对DLC膜化学结构的影响.结果表明由-50 kV到-10 kV随负脉冲偏压降低,DLC膜中SP3键分数单调增加,但当脉冲偏压为0时形成高电阻的类聚合物膜,说明荷能离子的轰击作用是形成DLC化学结构的必要条件.键角混乱度和SP2簇团尺寸与脉冲偏压之间不具有单调关系,在中等幅值负脉冲偏压条件下,键角混乱度较大且SP2簇团尺寸细小.
关键词:
脉冲偏压
,
DLC膜
,
化学结构
