一、离子镀技术在摩擦学领域中的应用（论文文献综述）
万玉林[1]（2019）在《多弧离子镀制备TiAlN和DLC涂层的工艺方法及其对线齿轮副摩擦学性能的影响》文中进行了进一步梳理线齿轮是一种以空间共轭曲线啮合理论为基础的新型齿轮机构,具有传动比大、体积小以及无根切等特点。通过前期的研究,线齿轮在啮合原理、设计理论、制造技术、润滑设计等方面取得了一定的成果。线齿轮副在啮合过程中由于其接触区处于点接触状态,导致线齿齿面接触应力较大,齿面容易磨损,线齿轮副寿命下降;此外,在润滑不良的条件下,线齿轮副的传动效率下降;同时,对于运用于微小传动的线齿轮副,有时无法建立完全油润滑或者脂润滑会导致严重磨损,这些问题的存在严重制约了线齿轮的工业化应用推广。本文基于多弧离子镀技术探讨线齿轮表面的涂层制备方法,通过大量试验及相关结果的理论分析,研究线齿轮副表面制备TiAlN涂层和DLC涂层的工艺方法及其对线齿轮副摩擦学性能的影响,为线齿轮表面制备有效、可靠的固体润滑涂层提供指导,从而为线齿轮在特殊工况下,如油、脂润滑失效,采用良好的固体润滑提供了理论和应用工具。本文的主要研究内容包括以下几个方面:1.以线齿轮的线齿简化模型——半圆柱体为研究对象,应用常用材料45号钢制作一批试样,采用多弧离子镀技术在试样表面制备TiAlN涂层,通过设计正交试验研究不同的制备工艺参数对TiAlN涂层性能的影响,综合考虑多弧离子镀的工艺参数直流偏压、脉冲偏压、占空比、弧电流和氮气流量对涂层结合力、硬度以及表面粗糙度的影响规律,通过试验结果分析得到:当直流偏压为100V、脉冲偏压400V、占空比30%、弧电流50A、氮气流量40sccm时,涂层的综合性能较好。脉冲偏压对涂层的结合力影响最大,影响程度按照占空比、弧电流、N2流量、直流偏压依次减小。占空比对涂层的硬度影响最大,影响程度由大到小依次为脉冲偏压、弧电流、N2流量、直流偏压。影响TiAlN涂层表面粗糙度的因素按重要性排序依次为:N2流量、弧电流、直流偏压、占空比、脉冲偏压。2.根据多弧离子镀在试样表面制备TiAlN涂层的工艺试验研究结果,通过对基体材料进行热处理提高其硬度的方法,深入研究在试样表面制备优质的TiAlN涂层的方法。其中,采用沉积过渡层以及掺杂Ti元素的方法,在45号钢试样表面成功制备DLC涂层。通过测试得到两种涂层的性能:TiAlN涂层的表面粗糙为Ra（28）0.05μm,膜厚为2.95μm,结合力为43N,硬度为1741HV;DLC涂层的表面粗糙度为Ra=0.12μm,膜厚为1.29μm,结合力为23.2N,硬度为2950HV。45号钢试样经涂层处理后表面硬度显着提高。同时,在设定相同的载荷和速度工况条件下,以45号钢材料制作一批相同的基体试样和钢球试样,再分别以表面未涂层-表面未涂层（A组）、表面TiAlN涂层-表面未涂层（B组）、表面TiAlN涂层-表面TiAlN涂层（C组）、表面DLC涂层-表面未涂层（D组）、表面DLC涂层-表面DLC涂层（E组）五种不同配对的45号钢试样的摩擦副进行摩擦学对比试验研究。摩擦学对比试验结果表明:A组试样配对摩擦副基体试样-球试样两者均发生十分严重的磨粒磨损,并伴随一定程度的氧化磨损,其磨损体积最大、磨损最为严重;其它4种有表面涂层处理的不同配对的摩擦副,都能不同程度的减小摩擦和磨损;其中,相比B组试样配对摩擦副,C组配对摩擦副的摩擦系数更低、摩擦磨损性能更好。相比D组试样配对摩擦副,E组配对摩擦副的摩擦系数基本不变。3.根据凹凸弧线齿轮设计理论设计一对传动比等于4的凹凸弧线齿轮副,并应用线齿轮专用数控机床加工出所设计的凹凸弧线齿轮零件,同时,在自制线齿轮传动试验台上完成其传动性能测试。随后,针对所设计和加工的凹凸弧线齿轮零件试样,应用本文研究的多弧离子镀TiAlN涂层和DLC涂层技术,分别采用对线齿轮毛坯整体热处理、沉积过渡层以及掺杂金属元素的工艺方法,在线齿轮零件试样表面分别制备TiAlN涂层和DLC涂层,粗糙度测量结果表明,两种涂层均降低了线齿轮表面的粗糙度。对比台架试验结果表明,在干摩擦或者油润滑的条件下,经多弧离子镀涂层的线齿轮零件（简称涂层线齿轮）,相比较于未涂层线齿轮零件,其传动效率提高2.23%-8.67%;相比未涂层线齿轮,涂层线齿轮能降低其润滑油温升约3.9℃-6℃;同时涂层线齿轮具有更好的耐磨性能。
陈庆春[2]（2020）在《氮化钛薄膜在不同气氛下的摩擦学行为及真空低摩擦机理研究》文中进行了进一步梳理空间技术的发展既大大扩宽了人们认识自然的范围,也带来了不少特殊的摩擦学问题,如暴露于超高真空、辐照、原子氧、宇宙尘、极端高低温和微重力环境条件下的空间机械的润滑难题。在宇宙空间苛刻的环境因素作用下,油脂润滑剂易发生蒸发、分解或交联,难以胜任空间机构的润滑,所以固体润滑薄膜成为研究重点和热点。近年来,MoS2和类金刚石（DLC）固体润滑薄膜在真空环境下具有超低摩擦系数,一度展示出极大的应用前景。但是,因其硬度略低,服役在真空、昼夜温差、原子氧侵蚀和辐照效应共同作用的环境中,难以完全满足零部件表面减摩和耐磨性保护要求,为此寻求其他的固体润滑替代涂层迫在眉睫。过渡族金属TiN薄膜具有高硬度,高耐磨,良好的抗腐蚀性能,较高的高温稳定性等优点,已被广泛用作工模具的保护涂层,材料的装饰涂层,微电子领域的扩散阻挡层以及生物领域等。人们对Ti N薄膜的摩擦学行为研究主要集中于大气环境,该材料在真空环境下的摩擦学行为鲜有系统的研究和报道。本论文采用多弧离子镀技术在304不锈钢表面沉积了TiN薄膜。对比研究了薄膜在大气和真空环境下的摩擦学行为,探讨了环境介质（氧气、氮气）及不同配副材料下,TiN薄膜的摩擦学特性及磨损机理,研究结果表明:（1）采用多弧离子镀制备的TiN薄膜性能优异。膜层表面致密无明显缺陷。通过横截面电镜图可以清晰地观察到膜层的柱状晶显微结构。硬度可达28GPa,与基体结合强度为56N。（2）TiN薄膜在大气和真空环境下摩擦学行为迥异。在大气环境下,由于摩擦界面存在大量活性介质,导致滑动界面产生大量磨屑,往复滑动过程中磨损颗粒夹杂在摩擦界面,最终导致摩擦系数不断上升（0.6-0.8）。而在真空条件下,摩擦界面几乎没有出现粘附现象,且TiN薄膜在真空环境下摩擦系数相对较低,约为大气环境中的一半（0.3）,摩擦系数稳定,呈现小范围内的波动。（3）TiN薄膜在不同氧气分压环境中薄膜的摩擦系数随着氧气分压增加而不断上升。分析其原因是在氧气氛下,机械载荷和摩擦热可促进易剪切的钢球产生大量磨屑,粘附在摩擦界面;另外,氧气还可诱导摩擦产物发生氧化反应,使得磨屑颗粒在高温高压条件下主要以Fe3O4组分存在,这些硬质颗粒不断刮擦摩擦副表面,最终导致摩擦系数逐渐增大。（4）不同氮气分压环境中薄膜的摩擦系数随着氮气分压增加也不断上升。在氮气-真空的交变气氛中,TiN薄膜的摩擦系数呈现出周期性变化规律,即在氮气气氛摩擦阶段,摩擦系数相对较低（0.45±0.1）;而在真空摩擦阶段,摩擦系数相对较高（0.65±0.1）。机理分析结果表明,在往复摩擦过程中,氮气分子可吸附在滑动界面,在机械载荷作用下薄膜表面发生物理化学变化,摩擦界面氧化物间离子势差异以及氮原子间的静电斥力可导致摩擦系数的周期性变化。（5）摩擦副对偶材料的选择对TiN薄膜在不同环境中的摩擦学特性也会产生显着影响。TiN薄膜在真空环境下与SiC摩擦配副具有较低的摩擦系数（0.2）,且薄膜磨损率低至8.8×10-7mm3/mN,这主要归因于滑动界面形成润滑相的碳质转移膜;TiN薄膜在氮气气氛下与WC摩擦配副的摩擦系数为0.3,薄膜磨损率为4.5×10-7mm3/mN,这可能是由于氮气分子抑制了摩擦配副的直接接触,另外,较大的赫兹接触促进了机械抛光作用,从而表现出低摩擦。
蔡群[3]（2019）在《多弧离子镀VN基涂层的结构与摩擦磨损性能研究》文中研究指明航空航天领域的迅猛发展,对高温、高速、重载等苛刻工况下的作业提出了更多的要求,研制高性能、高效率和耐用的高温固体润滑材料特别是设计和生产在宽温域范围内具有低摩擦系数和高耐磨性的材料迫在眉睫。温度自适应润滑涂层作为一种初步智能化的润滑材料,提供了良好的设计思想和可行的工艺方法。本论文利用多弧离子镀技术在N2及C2H2气氛中沉积了一系列VN基涂层,并表征了涂层的化学成分与显微结构,利用纳米压痕仪测试涂层的硬度。此外还利用多功能摩擦磨损试验机评价了涂层宽温域摩擦磨损性能。基于高温氧化的工况背景,提出了VAlCN/VN-Ag结构设计自润滑复合涂层的新途径,制定了沉积VAlCN涂层的具体工艺方案。通过改变C2H2气体的流量,调控涂层中功能元素碳的含量,研究了不同碳含量对VAlCN涂层的显微结构,力学性能及摩擦磨损性能的影响。不同温度退火后的VAlCN涂层显示较大差异的组织结构和性能,550℃退火后的摩擦系数最小,此温度下原位生成V2O5氧化润滑相,具有优异的减摩及耐磨性能。通过多元素掺杂,引入了中低温具有较好润滑效果的银元素及利于改善力学性能的铝元素,制备了四种VN基复合涂层,对比研究了C、Ag、Al等元素掺杂对复合涂层的性能影响。结果表明Al元素可以提高涂层的硬度、弹性模量和耐磨性,引入Ag元素降低了涂层的硬度和承载能力,sp2杂化碳有利于减小涂层的摩擦系数。利用热动力学驱动诱导的Ag扩散以及高温氧化产物AgVO3和Ag3VO4的协同润滑降低了摩擦系数,实现了高温摩擦化学诱导的低摩擦反应膜的形成。设计并制备了VAlCN/VN-Ag多层涂层,评价了多层涂层的力学及摩擦学性能,探究了多层及复合VAlCN-Ag涂层在不同温度条件下磨损表面的化学作用,发现多层VAlCN/VN-Ag涂层具有比复合VAlCN-Ag涂层更优异的力学性能,分析了多层界面的银缓释作用与氧阻隔机制,揭示了多层及复合涂层不同温度下的减摩抗磨机制。
张景文[4]（2020）在《海水环境硬质防护涂层的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理增强海洋工程领域关键机械运动零部件材料的表面防护能力是确保海工装备在海水环境中超长寿命运转稳定的关键。本课题采用物理气相沉积技术在不锈钢基底表面沉积了一系列的Cu掺杂类金刚石碳基（Cu/DLC）复合涂层、Cu和MoS2共掺杂类金刚石碳基（Cu,MoS2）/DLC复合涂层以及CrN/CrCN多层复合涂层。并且通过工艺设计与调控构筑了具有不同组分和微观结构的涂层可控制备。系统性的研究了涂层的微结构、力学性能以及在海水环境下的防腐和摩擦学性能并讨论了相关的耐蚀、耐磨机理。主要研究结果如下:1.用磁控溅射技术在不锈钢基底表面成功沉积了不同Cu含量的Cu/DLC复合涂层,系统性的研究了Cu掺杂量对Cu/DLC的微结构、力学性能、摩擦学性能、防污和防腐蚀性能的影响。研究结果发现掺入Cu显着增强了非晶碳涂层的力学性能和摩擦学行为。防污试验表明藻类贴附率能从不锈钢表面的6.78%降低到Cu/DLC涂层的0.82%。由于添加Cu产生的石墨化效应、以及Cu纳米粒子能与无定型碳基质形成致密的两相结构产生的物理障碍,Cu掺杂显着提高了涂层的耐腐蚀能力。并且在Cu含量为7.4 at.%时可获得最佳的防腐性能。表明制备的Cu/DLC复合涂层可以作为有前景的防护材料适用于海洋环境。2.用磁控溅射技术在不锈钢基底表面沉积了不同Cu含量的（Cu,MoS2）/DLC复合涂层。系统性的研究了Cu掺杂量对涂层的微结构、力学性能、摩擦学性能、防污和防腐蚀性能的影响。结果表明随着Cu含量的增加,涂层的表面粗糙度和sp2/sp3比值呈现上升趋势,同时硬度和弹性模量逐渐降低,但是韧性不断提高。通过共掺杂Cu和MoS2可以显着改善DLC涂层的微结构、摩擦学行为、耐腐蚀性能和防污能力。同时,Cu含量为7.6at.%的（Cu,MoS2）/DLC复合涂层可以在海洋环境中表现出最佳的多功能防护效应。3.用多弧离子镀技术在不锈钢基底表面分别沉积了CrN、CrCN单层以及CrN/CrCN多层涂层,系统性研究比较了这三种涂层的微结构、力学性能及其在海水环境下的摩擦腐蚀行为,结果表明CrN/CrCN多层涂层含有高含量的类石墨相和硬质Cr-C相,这对于增强涂层的润滑性和硬度起到了重要作用。特别的是,海水环境中的摩擦腐蚀测试表明,相比CrN和CrCN单层涂层,CrN/CrCN多层涂层显示出显着增强的耐摩擦腐蚀行为。这是由于多层结构设计抑制了裂纹的扩展,阻止或减缓了腐蚀性介质到达基底。且具有硬质Cr-C相和自润滑类石墨相形成的摩擦润滑膜能有效提高涂层的润滑以及耐摩擦腐蚀行为。
王迪[5]（2021）在《Cr基金属/氮化物涂层的制备、结构及抗冲蚀性能研究》文中研究指明冲蚀磨损是工程领域中常见的磨损方式之一,当固体颗粒物质被气流夹带并冲击部件表面时会发生冲蚀磨损。随着科技的进步,特别是航空航天等国家重大工程领域的发展,传统材料已难以满足高温、高速、冲蚀磨损等多因素耦合的服役要求。利用现代表面处理技术在精密部件上制备防护涂层是一种行之有效且节能的方法。国外已将利用物理气相沉积（PVD）技术制备抗冲蚀涂层应用于航空发动机压气机部件。但我国在这方面相对较为落后,特别是涂层冲蚀失效行为和机理研究不系统。针对以上问题,本文利用脉冲电磁+强永磁复合磁场电弧离子镀技术在钛合金表面制备Cr基多元多层抗冲蚀涂层。系统研究了复合磁场对涂层中大颗粒的影响规律,涂层（单层/多层）的微观结构对残余应力、抗冲蚀性等主要性能的影响;深入探讨了单层/多层涂层的断裂失效机理;获得了高温环境下多层涂层的演变规律。主要研究结果如下:（1）通过对复合磁场中电磁场参数的调控,获得了弧斑的运动范围及运动速度规律,建立了电磁场参数与涂层结构、性能之间的内在联系。研究发现,在中等强度电压（25 V）和较高的电磁频率（16.7 Hz）时,CrAlN涂层表面大颗粒占比最少（约6.09%）,粗糙度最小（Ra 0.136 μm）。此时涂层的硬度（2072.34 Hv）、结合力（41.5 N）、摩擦磨损（摩擦系数约为0.35,磨损率为2.77×10-6 mm3·N-1·m-1）和抗冲蚀（30°的冲蚀速率约为0.17μm/g,90°条件下约为1μm/g）性能均达到最佳。分析了 CrAlN涂层的冲蚀断裂形貌,发现涂层为典型的脆性断裂机制,且涂层中大颗粒的尺寸和数量对性能有较大的负面影响。（2）设计并制备了金属软层/氮化物硬层交替系统的CrAl/CrAN微纳米多层结构涂层。该涂层中每一周期由层状CrAl层（25 nm厚）、3 nm柱宽的细柱状CrAl层（25 nm厚）和20 nm柱宽的粗柱状CrAlN层（150 nm厚）组成。与单层结构的CrN和CrAlN涂层对比发现,多层涂层具有更高的结合力（46.2 N）,断裂韧性（8.7MPa·m1/2）,最小的残余应力（-0.932 GPa）和多攻角条件下均较小的冲蚀速率,综合表现为抗冲蚀性能良好。但随着沉积周期（膜厚）的增加,CrAl/CrAlN多层涂层的表面颗粒增多,粗糙度和残余应力增大。当膜厚增至约8μm时出现崩碎现象,难以制备8 μm以上级别的厚涂层。（3）基于强韧性和内应力调控的设计理念,以多攻角固体粒子冲蚀作用下涂层的耐磨性需求及防护为基本要求,设计并制备了每周期200 nm,总厚度8μm的Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层。揭示了 Cr/CrN与Cr/CrAlN不同调制比对涂层的微观组织结构、力学性能和抗冲蚀性能的影响规律。发现Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层均具有较高的硬度（3000 HV以上）,良好的膜基结合强度,调制比为1:2时结合力最高可达54.6 N,压痕等级可达HF1级。涂层相比于钛合金基体的抗冲蚀性能在30°和90°条件下分别提高8倍和5倍。利用有限元模拟的方法研究了涂层受砂砾冲蚀断裂的内在原因主要是CrAlN层下表面处的高拉伸应力集中,同时发现调制比1:2和1:3的涂层具有更好的吸收应力的能力。分析了涂层中裂纹扩展形貌和断裂微区结构变化,发现Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的断裂机制以脆性断裂为主。另外,基于多层结构间不同界面对裂纹尖端的影响,分析了涂层中裂纹的传播/终止机制,裂纹易从硬质相层（氮化物层）传播进入软相层（金属层）,而在软相层中消耗大量能量,终止或偏转于下一软硬界面。说明金属中间层提供了良好的抑制裂纹扩展和协调变形的能力,从而提高了涂层的脆断抵抗能力。最终获得LCr/CrN:LCr/CrAlN调制比为1:2的多层涂层具有最优的抗冲蚀性能。（4）采用调制比为1:2的Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层工艺制备了 12 μm的厚涂层,在300℃、500℃、700℃和900℃下分别进行热循环疲劳试验,探究了高温环境下涂层微观组织结构的演变与其力学和冲蚀性能之间的内在关联。随着热循环温度的升高,在900℃热循环后涂层表面出现变色、起皱现象,同时在边缘区域发生剥落。分析其相结构及微观形貌变化,发现此时氮化物相消失,并且出现Cr2O3和A12O3相,揭示了涂层开裂失效的主要原因是在高温环境下产生的热膨胀失配应力和富Cr氧化物的生长应力。热循环后的涂层硬度和结合力均随热循环温度的升高而降低,抗冲蚀性能变差。热循环温度700℃以内的涂层在30°和90°条件下,抗冲蚀性约为钛合金基体的6倍和4倍以上,说明此时能够保持良好的冲蚀防护性能,但温度达到900℃后涂层已完全失效,无防护效果。对涂层在常温、300℃、500℃、700℃的摩擦磨损性能研究发现,摩擦系数随着温度的升高而降低,磨损率随着温度的升高而升高。这是由于在高温条件下,涂层表面发生氧化转变,Cr2O3能够起到类似“润滑剂”的作用。但随着温度的升高,涂层逐渐软化,磨痕区域发生了氧化磨损。最终可以确定本试验所制备的12μm厚Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层有效使用温度≤700℃。
王宇星[6]（2017）在《合金化对磁控溅射CrAlN纳米多层薄膜微观结构及性能的影响》文中认为近年来,随着环境问题的日益突出,机械加工过程中大量使用切削液的加工模式已经无法满足可持续发展的需要。干式切削或少量冷却润滑工艺成为了绿色制造的发展方向。由于干式切削过程中缺少有效的辅助冷却润滑,对刀具表面的性能提出了更高的要求。目前工业上广泛使用的TiN和CrN系列刀具薄膜很难满足不同工况条件下的干式切削使用要求。因此,研究开发能满足干式切削用的刀具薄膜对于提高刀具使用寿命和实现绿色制造具有重要的意义。CrAlN薄膜作为一种耐高温防护涂层,具有高的硬度和优越的抗高温氧化性能,在中、高速切削加工领域得到广泛的应用。但CrAlN薄膜相对较低的韧性和耐磨性能限制了其在干式切削中的应用。本文基于纳米多层结构和多元合金化的设计思路,围绕如何进一步提高CrAlN薄膜的耐磨性、抗高温氧化性能和韧性开展了一系列的研究工作。采用非平衡磁控溅射技术制备了CrAlN纳米多层薄膜,通过在CrAlN纳米多层薄膜基础上分别掺杂Mo、Y和Ni合金元素,制备新型四元CrAlMoN、CrAlYN和CrAlNiN纳米多层薄膜。利用TEM、SEM、EDS、XPS、XRD、纳米压痕仪、电化学工作站、箱式电阻炉和销盘摩擦磨损试验仪等手段系统研究了合金元素掺杂对CrAlN纳米多层薄膜的微观结构和性能的影响。主要的研究结论如下:（1）Mo以Mo2N形式存在于CrAlMoN纳米多层薄膜的调制层。Mo的掺杂没有改变CrAlN纳米多层薄膜的晶体结构和原子价态。室温环境下,随着Mo含量提高,CrAlMoN纳米多层薄膜的力学性能显着提升。CrAlMoN薄膜摩擦过程中能产生具有减摩效应的MoO3,高Mo含量的CrAlMoN表现出优异的耐磨性能。（2）高温环境下,由于Mo的氧化产物MoO3挥发温度较低,Mo掺杂会破坏CrAlN纳米多层薄膜中Cr2O3和Al2O3氧化层的致密结构,加速CrAlMoN纳米多层薄膜的氧化进程,从而降低CrAlMoN纳米多层薄膜的高温力学性能和摩擦磨损性能。（3）稀土Y可以提高AlY靶材的溅射产额,促进薄膜的生长。少量的稀土Y掺杂到AlN调制层能提高CrAlN纳米多层薄膜的硬度和抗高温氧化性能。Y含量1.13at%的CrAlYN在1000℃氧化2h后仍能保持较高的力学性能。当Y含量超过1.13at%,CrAlYN薄膜的氧化层出现结构疏松的第二相Y-Al的氧化物,薄膜氧化程度明显加剧。（4）Ni以单质和氮化物混合相形式存在于CrAlNiN纳米多层调制层。随着Ni含量提高,调制层中单质Ni含量增加,Ni的软相和CrN、AlN硬质相组成交替调制层具有明显的增韧效果。本文的研究结论可以为CrN、TiN和ZrN等系列刀具薄膜的合金化改性提供理论依据。同时制备获得新型CrAlMoN、CrAlYN和CrAlNiN纳米多层薄膜有望应用于干式切削服役环境。
刘迁[7]（2021）在《AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合刀具涂层的制备及性能影响》文中提出随着国家先进制造技术AMT的发展,中国制造2025国家计划迈入一个新的时代,这在很大程度上促进了高速切削、模具加工、航天航空以及各个领域中先进技术的发展。AlCrSiN虽然具有优良的力学性能,但是切削过程耐热能力差,在表层增加AlCrON涂层可以提高耐热能力,隔热效果增强,但却使涂层脆性增加,用两层韧性高的AlCrN涂层包裹AlCrON涂层来提高涂层的硬度和韧性;AlCrSiN涂层和刀具基体之间存在热膨胀系数高和应力梯度,加入AlCrN中间层可以起到应力缓冲,从而提高结合强度;基于以上,本文利用全自动电弧离子镀膜技术沉积了AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN纳米多层涂层,并且深入地研究了不同调制比和不同调制周期工艺对涂层的影响,分析了涂层的力学、摩擦学和微观结构方面的性能,然后将优化好的涂层涂覆在立铣刀具上,并和国产AlTiN涂层铣刀、进口AlCrN涂层铣刀进行了切削实验对比,研究结果如下:改变AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层中AlCrSiN、AlCrN、AlCrON和AlCrN层之间的调制比,会改变涂层组织结构,改变晶粒生长方向。结果如下:沉积的AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层具有非晶Si3N4包裹（Al,Cr）N纳米晶的复合结构;当AlCrSiN涂层与AlCrN、AlCrON和AlCrN涂层调制比为1:1时,涂层在（202）晶面择优取向,并且fcc-Cr N（110）和（220）、fcc-Al N（110）和（200）面衍射峰与标准衍射角有明显的偏离;在AlCrSiN涂层与AlCrN、AlCrON和AlCrN涂层调制比为1:1时,涂层力学性能中硬度、弹性模量和膜/基结合力达到最大值,为20.12 GPa、381.20 GPa和138.51 N;涂层力学性能中摩擦系数、磨损率均达到最小值,为0.574和0.962×10-3μm3/N·μm。改变AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的调制周期,可以优化涂层界面质量,改变涂层综合性能。结果如下:保证AlCrSiN、AlCrN、AlCrON和AlCrN涂层调制比为3:1:1:1时,改变AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层调制周期,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN纳米多层膜均为面心立方结构,并且具有明显的调制结构,调制界面清晰;随着调制周期的增加,涂层硬度和结合力均出现先增加后减少的趋势,当Λ=300 nm时,涂层硬度和结合力均达到最大值,为31.029 GPa和146.28 N;涂层力学性能中摩擦系数、磨损率均达到最小值,为0.592和1.04×10-3μm3/N·μm。在切削深度0.6 mm,切削宽度0.3 mm的切削条件下,国产AlTiN涂层、进口AlCrN涂层和AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的立铣刀45#淬火钢进行切削。三种涂层刀具失效时间为35 min、47 min和66 min,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层刀具磨损状态介于国产AlTiN涂层刀具和进口AlCrN涂层刀具磨损状态之间,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层刀具的切削寿命比国产AlTiN涂层刀具的切削寿命长,比进口AlCrN涂层刀具的切削寿命短。
王文哲[8]（2020）在《氮化钼基薄膜的制备及其在宽温域环境下的摩擦学性能研究》文中指出随着我国经济建设的进一步发展,带动航空航天领域等高新技术产业的迅猛发展,对高温、变温等苛刻环境下的零部件提出了更高的要求,研制适用于宽温域环境下具有低摩擦系数和低磨损率的高温固体润滑材料迫在眉睫。本论文基于多润滑相复配和薄膜表面原位自生润滑相的协同机理,制备出具有宽温域润滑功能的新型固体润滑薄膜。研究了不同润滑相的复配对固体润滑薄膜的组织及宽温域摩擦磨损性能的影响,阐明了宽温域条件下不同润滑相的磨损机理。利用磁控溅射技术在N2气氛中沉积了三类MoN基薄膜,并对不同薄膜的化学成分、显微结构、硬度和弹性模量进行了测试分析。利用高温摩擦磨损试验机测试了薄膜的宽温域摩擦磨损性能。通过对摩擦试验后的磨痕进行更深入的分析表征,研究了不同温度环境下薄膜的摩擦学机理。基于MoN和VN高温氧化生成的MoO3和V2O5易剪切相,制备出了MoVN复合薄膜。通过改变V靶电流,调控薄膜中Mo和V原子的百分比含量,研究了不同MoVN复合薄膜的显微结构、硬度、弹性模量及摩擦学性能。结果表明,二元氮化物薄膜（MoN和VN）具有较差的宽温域摩擦性能,制备出的MoVN复合薄膜在高温环境中具有良好的摩擦学性能。通过对不同温度下MoVN复合薄膜摩擦学性能的进一步研究,阐明了MoVN复合薄膜在不同温度下的摩擦学机理。通过改变基材的转速,调控薄膜中MoN和VN层的厚度,设计制备出不同调制周期的MoN/VN多层薄膜。通过对多层薄膜的力学及摩擦学性能的研究,对比了不同调制周期对MoN/VN多层薄膜的硬度、弹性模量和摩擦学性能的影响。结果表明,MoN/VN多层薄膜的硬度和弹性模量随调制周期的降低而增大,调制周期对MoN/VN多层薄膜的高温摩擦学性能影响不大。通过对不同温度下MoN/VN多层薄膜摩擦学性能的进一步研究,分析了多层薄膜的高温摩擦学机理。基于银能在中温环境下形成原位自生润滑膜,制备出了不同银含量的MoVN-Ag复合薄膜。通过改变银靶电流,调控薄膜中Ag含量的原子百分比,对比研究了Ag掺杂复合薄膜的微观结构、硬度、弹性模量和高温摩擦学性能。结果表明,虽然Ag元素的掺杂降低了薄膜的硬度和承载能力,但薄膜的高温润滑性能有较明显的提升。特别是在试验温度为500℃时,MoVN-Ag复合薄膜的摩擦系数和磨损率最低。通过对不同温度下MoVN-Ag复合薄膜摩擦学性能的进一步研究,阐明了宽温域环境下Ag的扩散和三元氧化产物（Ag3MoO4和AgVO3）的形成是改善MoVN-Ag复合薄膜高温润滑性能的主要原因。
莫继良[9]（2008）在《物理气相沉积（PVD）涂层的摩擦学行为研究》文中指出物理气相沉积（PVD）方法制备的涂层具有高硬度、耐磨性能良好和化学性能稳定等优点,已经在刀具、模具、汽车及航空航天等行业获得广泛应用。开展PVD涂层的摩擦磨损基础研究能为涂层的制备开发和工业应用提供指导,同时对深化涂层摩擦学基础理论具有重要意义。本文在CETR UMT-2多功能摩擦磨损试验机上,以Si3N4陶瓷球和纯钛球为对磨副,采用球-平面接触方式,对多弧离子镀（MAIP）制备的CrN、AlCrN和AlTiN涂层,磁过滤阴极弧源（FCVA）制备的CrN涂层和磁控溅射制备的WC/C类金刚石涂层进行了往复（双向）和球-盘式（单向）滑动摩擦学试验。采用显微硬度计、纳米压痕仪、表面轮廓仪、扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDX）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和电子探针仪（EPMA）等分析手段,系统地研究了PVD涂层的摩擦磨损行为。获得的主要结论如下:1.采用FCVA技术制备了CrN涂层,与MAIP法制备的CrN涂层进行对比,结果表明:FCVA CrN涂层沉积参数对其摩擦磨损特性有很大的影响,大量试验优化了其制备工艺;相比MAIP CrN涂层,FCVA CrN涂层表面更为光滑、致密,“大颗粒”和孔洞缺陷更少,因此表现出更优越的耐磨性。PVD CrN涂层微观结构上的差异导致了在摩擦过程中排屑行为和损伤机制等方面的差异。2.综合对比了CrN、AlCrN和AlTiN涂层的摩擦学行为,研究了PVD涂层成分对涂层摩擦学特性的影响,结果表明:1)正常磨损条件下,CrN涂层的耐磨性优于AlCrN涂层,但高法向载荷条件下CrN涂层磨痕中心最大应力处出现明显的局部严重磨损,AlCrN涂层的优势主要体现在承载能力的提高;2)AlTiN与AlCrN涂层的摩擦磨损特性差异主要源自涂层排屑行为和摩擦化学行为的不同:AlTiN涂层排屑性能较差,磨屑存在摩擦界面加速了涂层的磨损;AlCrN涂层排屑性能良好,磨损表面呈抛光效应,涂层中的Cr元素和Al元素都能同时在摩擦过程中形成稳定、高硬度、耐热的氧化物（Cr2O3、Cr2O5和Al2O3）而保护了涂层。3)AlCrN涂层拥有良好的承载能力和排屑行为,优越的抗磨粒磨损和抗氧化磨损性能。总之,PVD涂层组成成分在摩擦过程中导致了涂层在硬度、承载能力、排屑行为和摩擦化学行为等方面的差异,并最终影响了涂层的摩擦学性能。3.CrN涂层的抗钛粘着性能明显优于AlCrN和AlTiN涂层。AlCrN和AlTiN涂层中的Al元素与Ti摩擦副有很高的亲和力,容易引起钛的粘着,不适合与钛配副的摩擦学应用领域。4.WC/C类金刚石固体润滑涂层在摩擦过程中在对磨球表面形成石墨转移膜,因此涂层表现出良好的润滑效果。与纯钛球配副时,不同滑动模式下涂层的损伤仅表现为极其轻微的磨粒磨损和氧化磨损;与Si3N4球配副时,WC/C涂层在往复滑动模式下的磨损主要表现为塑性流动、磨粒磨损和氧化磨损,在球-盘滑动模式下的磨损主要表现为剥层和氧化磨损,涂层沉积过程所产生的孔洞缺陷是涂层剥落的起始源。研究发现较小的滑动速度有利于转移膜在两种对磨球表面形成。WC/C涂层拥有良好的抗钛粘着性能,在与钛配副的摩擦学应用领域具有巨大潜力。
白秀琴[10]（2006）在《低温气相沉积薄膜及其摩擦学性能研究》文中指出工艺性能良好、摩擦学特性满足工程应用实际需求的低温气相沉积工艺的研究，为低温回火材料及聚合物等温度敏感材料零部件的表面改性提供了一种新的和有效的技术解决方案，对于开发无污染环保型表面改性处理技术意义重大。论文针对低温回火材料及聚合物材料本身不耐磨，要求处理温度低的特点，成功地开发出采用低温磁控溅射技术在140℃以下沉积性能优良的TiN薄膜的技术，推导出了磁控溅射的基体温度计算模型；采用碳离子束注入辅助蒸发矿物油的方法在120℃低温沉积了DLC薄膜；同时在低温磁控溅射物理气相沉积技术的基础上，联合磁控溅射、化学镀及电镀技术制备出用于聚合物零部件表面金属铠装处理的低温Cu／Cu／Ni复合薄膜，并研制出适合全方位沉积薄膜的专用旋转磁控溅射镀膜装置。 研究表明，磁控溅射薄膜沉积过程中，离子刻蚀、负偏压、溅射靶的磁场性能、氮气流量、中间过渡层、基体表面粗糙度、离子刻蚀、基体硬度等工艺参数明显影响着基体温度、薄膜表面形貌、硬度、色泽、结合强度以及摩擦学性能。合理科学地控制工艺参数，可以在降低处理温度的同时，使TiN薄膜的摩擦学性能得到改善。 经过能谱分析、纳米硬度测定、摩擦学试验验证，本文所开发的低温磁控溅射技术沉积的低温TiN薄膜具有典型的TiN特征，比常规方法制备的TiN薄膜摩擦学性能优越，是适用于低回火温度材料的理想的摩擦学涂层。 研究发现，影响磁控溅射基体温度的主要外部因素为离子轰击、溅射粒子的能量以及基体向外的热对流，根据本文的磁控溅射基体温度计算模型计算的结果与实测结果吻合较好，为实际应用中预测磁控溅射条件下基体的温度、确定溅射沉积工艺参数提供依据。 试验证明，碳离子束注入辅助蒸发矿物油所沉积的薄膜为典型的含氢DLC薄膜，摩擦学性能优良，润滑条件下与UHMWPE配副时，摩擦副的摩擦学性能受到对偶表面粗糙度、润湿性的影响，总体摩擦系数较低、耐磨损性能良好，摩擦表面光滑，是一种性能优良的、适用于机械零部件表面改性的低温DLC薄膜沉积技术。 所开发的Cu／Cu／Ni低温复合薄膜技术实现了环氧树脂基聚合物零部件表面的低温金
二、离子镀技术在摩擦学领域中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离子镀技术在摩擦学领域中的应用（论文提纲范文）
（1）多弧离子镀制备TiAlN和DLC涂层的工艺方法及其对线齿轮副摩擦学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.3 相关研究概述 |
| 1.3.1 线齿轮研究现状 |
| 1.3.2 硬质涂层的制备技术 |
| 1.3.3 硬质涂层的发展现状 |
| 1.3.4 硬质涂层在齿轮上的应用 |
| 1.4 本文的主要内容和目标 |
| 第二章 多弧离子镀TiAlN涂层的工艺方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TiAlN涂层的制备 |
| 2.2.1 基体材料及前处理 |
| 2.2.2 多弧靶材料 |
| 2.2.3 镀膜设备及涂层制备 |
| 2.3 正交试验 |
| 2.3.1 正交试验因素选择 |
| 2.3.2 TiAlN涂层的性能检测 |
| 2.3.3 正交试验结果 |
| 2.3.4 试验结果极差分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多弧离子镀TiAlN涂层和DLC涂层的摩擦磨损特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层的制备 |
| 3.3 涂层的性能测试 |
| 3.3.1 涂层的形貌 |
| 3.3.2 涂层的硬度及结合强度 |
| 3.4 涂层的摩擦磨损特性测试设备及条件 |
| 3.5 涂层的摩擦磨损特性及机理分析 |
| 3.5.1 不同摩擦副的摩擦系数分析 |
| 3.5.2 磨损性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多弧离子镀TiAlN和 DLC涂层对线齿轮副摩擦学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 凹凸弧线齿轮减速器的设计及制造 |
| 4.2.1 凹凸弧线齿轮副及减速器的设计 |
| 4.2.2 线齿轮的加工 |
| 4.3 线齿轮减速器的测试 |
| 4.4 线齿表面涂层的制备 |
| 4.5 线齿齿面外观及基本特征 |
| 4.6 涂层线齿轮台架试验方案 |
| 4.7 试验结果及分析 |
| 4.7.1 线齿轮传动效率的结果与分析 |
| 4.7.2 润滑油温测试结果及分析 |
| 4.7.3 涂层线齿轮耐磨性能测试结果与分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 本文主要结论 |
| 本文特色与创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）氮化钛薄膜在不同气氛下的摩擦学行为及真空低摩擦机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 空间固体润滑技术 |
| 1.2.1 空间固体润滑剂的种类及特性 |
| 1.2.2 空间固体润滑薄膜面临的问题 |
| 1.3 氮化物薄膜的研究现状 |
| 1.3.1 氮化钛薄膜的主要性能 |
| 1.3.2 氮化钛薄膜的制备技术 |
| 1.3.3 多弧离子镀的沉积原理及技术特点 |
| 1.4 TiN薄膜的摩擦学行为研究进展 |
| 1.4.1 元素掺杂和膜层结构对TiN薄膜摩擦学性能的影响 |
| 1.4.2 测试环境对TiN薄膜摩擦行为的影响 |
| 1.4.3 气氛介质对TiN薄膜摩擦行为的影响 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 1.5.1 研究背景及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 TiN薄膜的制备和表征 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 基体材料及靶材准备 |
| 2.2.2 多弧离子镀设备及涂层制备 |
| 2.3 TiN薄膜的表征方法 |
| 2.3.1 薄膜微观结构和物相分析 |
| 2.3.2 薄膜机械性能测试 |
| 2.3.3 摩擦学行为测试 |
| 2.3.4 摩擦磨损性能测试 |
| 3 TiN薄膜在真空环境下的摩擦学行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 TiN薄膜的微观结构及机械性能 |
| 3.2.2 TiN薄膜在真空环境下的摩擦学行为 |
| 3.2.3 TiN薄膜在不同氧气分压下的摩擦学行为 |
| 3.2.4 TiN薄膜在不同氮气分压下的摩擦学行为 |
| 3.2.5 TiN薄膜在真空环境下的摩擦机理分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 TiN薄膜在交变气氛下的摩擦学行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 TiN薄膜在氮气/真空交变环境下的摩擦学性能 |
| 4.2.2 TiN薄膜在氮气气氛下的摩擦界面分析 |
| 4.2.3 TiN薄膜在氮气气氛下的摩擦学机制 |
| 4.3 小结 |
| 5 TiN薄膜与不同陶瓷材料在气氛介质条件下的摩擦学行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 TiN薄膜与不同对偶在真空和氮气环境下的摩擦学行为 |
| 5.2.2 接触压力对TiN薄膜摩擦学行为的影响 |
| 5.2.3 摩擦转移膜对TiN薄膜摩擦学行为的影响 |
| 5.2.4 机械化学对TiN薄膜摩擦学行为的影响 |
| 5.3 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）多弧离子镀VN基涂层的结构与摩擦磨损性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究的意义 |
| 1.3 VN基涂层研究进展 |
| 1.3.1 元素掺杂 |
| 1.3.2 纳米多层结构 |
| 1.4 几种常见固体润滑剂 |
| 1.4.1 碳基材料 |
| 1.4.2 过渡金属硫化物 |
| 1.4.3 软金属 |
| 1.4.4 金属氧化物及氟化物 |
| 1.5 硬质涂层沉积技术 |
| 1.5.1 化学气相沉积技术 |
| 1.5.2 物理气相沉积技术 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 碳含量对VAl CN涂层的结构与性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 涂层的制备与表征 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 不同碳含量的VAl CN涂层制备工艺 |
| 2.2.3 物相结构表征 |
| 2.2.4 力学性能测试 |
| 2.2.5 摩擦学性能测试 |
| 2.3 成分与结构 |
| 2.4 涂层的硬度与弹性模量 |
| 2.5 碳含量对摩擦系数的影响 |
| 2.6 退火对VAl CN涂层的结构及性能影响 |
| 2.6.1 退火后的涂层形貌与结构 |
| 2.6.2 不同退火温度处理后的结合力 |
| 2.6.3 VAl CN涂层不同温度退火的摩擦磨损性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 对比探究不同元素掺杂的VN基涂层性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同元素掺杂的VN基涂层制备工艺 |
| 3.3 成分和结构 |
| 3.4 不同VN基涂层的硬度与模量 |
| 3.5 不同VN基涂层的结合力测试 |
| 3.6 四种涂层的摩擦学性能 |
| 3.6.1 四种涂层的摩擦系数及磨损率 |
| 3.6.2 磨痕形貌及氧化产物 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 复合VAl CN-Ag与多层VAl CN/VN-Ag涂层高温摩擦学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合与多层涂层的制备工艺 |
| 4.3 成分与结构 |
| 4.4 多层与复合涂层的硬度及模量 |
| 4.5 多层和复合涂层的摩擦学性能 |
| 4.5.1 纳米多层和复合涂层的摩擦系数与磨损率 |
| 4.5.2 磨痕形貌及氧化产物 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 发展与展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）海水环境硬质防护涂层的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 几种常见的防护涂层材料及研究现状 |
| 1.2.1 DLC涂层 |
| 1.2.2 Cu/DLC复合涂层 |
| 1.2.3 (Cu,MoS_2)/DLC复合涂层 |
| 1.2.4 CrN涂层 |
| 1.2.5 CrCN复合涂层 |
| 1.2.6 CrN/CrCN多层复合涂层 |
| 1.3 硬质涂层的制备方法 |
| 1.4 选题依据和研究内容 |
| 第二章 试验方案与研究方法 |
| 2.1 涂层的制备 |
| 2.1.1 DLC涂层的制备 |
| 2.1.2 CrN/CrCN多层涂层的制备 |
| 2.2 涂层的表征 |
| 2.2.1 结构表征 |
| 2.2.2 力学性能表征 |
| 2.2.3 防污性能表征 |
| 2.2.4 腐蚀性能测试 |
| 2.2.5 摩擦学性能表征 |
| 2.2.6 摩擦腐蚀协同作用性能表征 |
| 第三章 海水环境用硬质防护Cu/DLC复合涂层的结构及其性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 Cu/DLC复合涂层的微结构和形貌 |
| 3.2.2 Cu/DLC复合涂层的摩擦学和力学性能 |
| 3.2.3 Cu/DLC复合涂层的防污和润湿性能 |
| 3.2.4 Cu/DLC复合涂层的腐蚀性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 海水环境用硬质防护多元复合(Cu,MoS_2)/DLC涂层的结构及其性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 多元复合(Cu,MoS_2)/DLC涂层的微结构和形貌 |
| 4.2.2 多元复合(Cu,MoS_2)/DLC涂层的力学性能 |
| 4.2.3 多元复合(Cu,MoS_2)/DLC涂层的摩擦学性能 |
| 4.2.4 多元复合(Cu,MoS_2)/DLC涂层的防腐蚀性能 |
| 4.2.5 多元复合(Cu,MoS_2)/DLC涂层的润湿性和防污性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 海水环境用高承载多层CrN/CrCN涂层的结构及其性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 结果和讨论 |
| 5.2.1 多层CrN/CrCN涂层的形貌和微结构 |
| 5.2.2 多层CrN/CrCN涂层的机械性能 |
| 5.2.3 多层CrN/CrCN涂层的摩擦腐蚀行为 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）Cr基金属/氮化物涂层的制备、结构及抗冲蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 固体颗粒冲蚀简介 |
| 1.2.1 固体颗粒冲蚀机理 |
| 1.2.2 影响固体颗粒冲蚀的因素 |
| 1.2.3 固体颗粒冲蚀防护方法 |
| 1.3 抗冲蚀磨损涂层的制备方法 |
| 1.3.1 电镀涂覆技术 |
| 1.3.2 热喷涂技术 |
| 1.3.3 激光表面熔覆技术 |
| 1.3.4 化学气相沉积技术 |
| 1.3.5 物理气相沉积技术 |
| 1.4 抗冲蚀涂层的材料体系与结构设计 |
| 1.4.1 抗冲蚀涂层的材料体系 |
| 1.4.2 抗冲蚀涂层的结构设计 |
| 1.5 抗冲蚀涂层的国内外研究、应用现状及存在的问题 |
| 1.5.1 国外抗冲蚀涂层研究和应用现状 |
| 1.5.2 国内抗冲蚀涂层的研究现状 |
| 1.5.3 抗冲蚀涂层研究存在的问题 |
| 1.6 论文选题意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 2 实验设备与方法 |
| 2.1 实验材料及前处理 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 试样尺寸 |
| 2.1.3 试样前处理 |
| 2.2 设备简介及工艺流程 |
| 2.2.1 电弧离子镀设备简介 |
| 2.2.2 涂层结构设计及沉积工艺 |
| 2.3 涂层的组织与结构分析 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 X射线物相分析(XRD) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 涂层的性能表征 |
| 2.4.1 膜基结合力 |
| 2.4.2 硬度与弹性模量 |
| 2.4.3 残余应力 |
| 2.4.4 摩擦磨损性能 |
| 2.4.5 冲蚀性能 |
| 2.4.7 热循环疲劳性能 |
| 2.5 计算机软件与数据处理 |
| 3 CrAlN单层涂层的制备及其结构与性能 |
| 3.1 复合磁场电弧离子镀的设计与构建 |
| 3.2 电磁电压对CrAlN涂层结构及性能的影响 |
| 3.2.1 电磁电压对靶面放电的影响 |
| 3.2.2 电磁电压对涂层厚度均匀性的影响 |
| 3.2.3 电磁电压对CrAlN涂层微观结构的影响 |
| 3.2.4 电磁电压对CrAlN涂层力学性能的影响 |
| 3.2.5 电磁电压对CrAlN涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 3.2.6 电磁电压对CrAlN涂层冲蚀性能的影响 |
| 3.3 电磁频率对CrAlN涂层结构及性能的影响 |
| 3.3.1 电磁频率对靶面放电的影响 |
| 3.3.2 电磁频率对涂层厚度均匀性的影响 |
| 3.3.3 电磁频率对CrAlN涂层微观结构的影响 |
| 3.3.4 电磁频率对CrAlN涂层力学性能的影响 |
| 3.3.5 电磁频率对CrAlN涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 3.3.6 电磁频率对CrAlN涂层冲蚀性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CrAl/CrAlN梯度多层涂层的构筑、结构与性能 |
| 4.1 CrAl/CrAlN多层涂层的设计及制备 |
| 4.1.1 CrN, CrAlN, CrAl/CrAlN涂层的微观结构及相组成 |
| 4.1.2 CrAl/CrAlN涂层的沉积机理及其对残余应力的影响 |
| 4.1.3 CrN, CrAlN, CrAl/CrAlN涂层的力学性能 |
| 4.1.4 CrN, CrAlN, CrAl/CrAlN涂层的冲蚀性能 |
| 4.1.5 CrAl/CrAlN涂层的冲蚀机理 |
| 4.2 厚度对CrAl/CrAlN多层涂层的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的构筑、结构与性能 |
| 5.1 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的设计及制备 |
| 5.1.1 Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层的微观结构及相组成 |
| 5.1.2 Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层的力学性能 |
| 5.1.3 Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层的冲蚀性能 |
| 5.2 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的断裂机制 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的热循环疲劳及高温摩擦学性能研究 |
| 6.1 涂层的热循环疲劳性能研究 |
| 6.1.1 涂层热循环后的微观结构及相组成 |
| 6.1.2 涂层热循环后的力学性能 |
| 6.1.3 涂层热循环后的冲蚀性能 |
| 6.2 涂层的高温摩擦学性能研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（6）合金化对磁控溅射CrAlN纳米多层薄膜微观结构及性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 磁控溅射技术发展现状 |
| 1.3 氮化物硬质薄膜的研究现状 |
| 1.3.1 氮化物薄膜多元合金化的研究现状 |
| 1.3.2 氮化物薄膜梯度化、纳米多层化的研究现状 |
| 1.3.3 复合处理工艺的研究现状 |
| 1.4 CrAlN薄膜的研究现状 |
| 1.5 研究内容及研究方案 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方案 |
| 第2章 薄膜制备与表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镀层设备及靶材选择 |
| 2.2.1 镀层设备 |
| 2.2.2 靶材选择 |
| 2.3 薄膜制备工艺及过程 |
| 2.3.1 薄膜结构设计 |
| 2.3.2 基体的选择及预处理工艺 |
| 2.3.3 薄膜沉积工艺 |
| 2.4 薄膜的性能测试方法 |
| 2.4.1 薄膜的力学性能 |
| 2.4.2 薄膜摩擦磨损性能测试 |
| 2.4.3 薄膜电化学腐蚀测试 |
| 2.5 薄膜表征方法 |
| 2.5.1 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS) |
| 2.5.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.5 薄膜厚度和磨损率 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 CrAlN纳米多层薄膜的微观结构及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.3 CrAlN纳米多层的微观结构 |
| 3.3.1 薄膜的成分和相结构 |
| 3.3.2 薄膜的微观形貌 |
| 3.4 CrAlN纳米多层薄膜的力学性能 |
| 3.4.1 硬度和弹性模量 |
| 3.4.2 膜/基结合强度 |
| 3.5 CrAlN纳米多层薄膜的抗高温氧化性能 |
| 3.5.1 高温氧化行为 |
| 3.5.2 高温力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Mo掺杂对CrAlN纳米多层薄膜微观结构及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.3 CrAlMoN纳米多层薄膜的微观结构 |
| 4.3.1 薄膜的成分、形貌和相结构 |
| 4.3.2 薄膜的化学价态 |
| 4.3.3 薄膜截面TEM形貌 |
| 4.4 CrAlMoN纳米多层薄膜的力学性能 |
| 4.4.1 硬度和弹性模量 |
| 4.4.2 膜/基结合强度 |
| 4.5 CrAlMoN纳米多层薄膜的摩擦磨损性能 |
| 4.5.1 摩擦曲线 |
| 4.5.2 磨痕形貌和磨损率 |
| 4.6 讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 CrAlMoN纳米多层薄膜的高温性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.3 CrAlMoN纳米多层薄膜的抗高温氧化性能 |
| 5.3.1 高温氧化行为 |
| 5.3.2 高温氧化后的力学性能 |
| 5.3.3 高温氧化后的膜/基结合强度 |
| 5.4 CrAlMoN纳米多层薄膜的高温摩擦性能及磨损机理 |
| 5.4.1 摩擦曲线分析 |
| 5.4.2 400℃磨痕形貌及磨损机理分析 |
| 5.4.3 600℃磨痕形貌及磨损机理分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 稀土Y掺杂对CrAlN纳米多层薄膜微观结构及性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料与方法 |
| 6.3 CrAlYN纳米多层薄膜的微观结构 |
| 6.3.1 薄膜的成分和相结构 |
| 6.3.2 薄膜的表面和截面形貌 |
| 6.4 CrAlYN纳米多层薄膜的力学性能和摩擦磨损性能 |
| 6.4.1 硬度和弹性模量 |
| 6.4.2 摩擦曲线分析 |
| 6.4.3 磨痕形貌和磨损率 |
| 6.5 CrAlYN纳米多层薄膜的耐腐蚀性能 |
| 6.5.1 极化曲线 |
| 6.5.2 腐蚀形貌 |
| 6.6 CrAlYN纳米多层薄膜的抗高温氧化性能 |
| 6.6.1 薄膜在1000℃的高温氧化行为 |
| 6.6.2 薄膜高温氧化后的力学性能 |
| 6.6.3 薄膜高温氧化后的膜/基结合强度 |
| 6.7 讨论 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 Ni掺杂对CrAlN纳米多层薄膜微观结构及性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验材料与方法 |
| 7.3 CrAlNiN纳米多层薄膜的微观结构 |
| 7.3.1 薄膜的成分、相结构和微观形貌 |
| 7.3.2 薄膜的XPS分析 |
| 7.4 CrAlNiN纳米多层薄膜的韧性 |
| 7.4.1 塑性指数 |
| 7.4.2 划痕裂纹分析 |
| 7.5 CrAlNiN纳米多层薄膜的耐腐蚀性能 |
| 7.5.1 极化曲线 |
| 7.5.2 腐蚀形貌 |
| 7.6 讨论 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（7）AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合刀具涂层的制备及性能影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 刀具涂层的发展和现状 |
| 1.2.1 硬质涂层 |
| 1.2.2 超硬涂层 |
| 1.3 刀具涂层的制备技术 |
| 1.3.1 物理气相沉积 |
| 1.3.2 化学气相沉积 |
| 1.3.3 物理化学气相沉积 |
| 1.4 电弧离子镀 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验与性能测试方法 |
| 2.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层技术路线 |
| 2.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的制备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 靶材与气体 |
| 2.2.3 电弧离子镀设备 |
| 2.2.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN制备工艺 |
| 2.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN微观性能的分析 |
| 2.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN力学性能的分析 |
| 2.4.1 临界载荷 |
| 2.4.2 硬度和弹性模量 |
| 2.5 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN摩擦学性能的分析 |
| 2.5.1 摩擦系数 |
| 2.5.2 磨损率 |
| 2.5.3 磨痕形貌 |
| 2.6 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层切削性能的分析 |
| 2.6.1 切削条件 |
| 2.6.2 切削参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 调制比对AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层工艺参数 |
| 3.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层微观结构分析 |
| 3.3.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层XRD |
| 3.3.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的沉积速率 |
| 3.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层力学性能分析 |
| 3.4.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层硬度与弹性模量 |
| 3.4.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层临界载荷 |
| 3.5 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦学性能分析 |
| 3.5.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨痕形貌 |
| 3.5.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦系数 |
| 3.5.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨损率 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 调制周期对AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层沉积工艺参数 |
| 4.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层微观结构分析 |
| 4.3.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层XRD |
| 4.3.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层表面和截面形貌 |
| 4.3.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层化学成分 |
| 4.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层力学性能分析 |
| 4.4.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层厚度 |
| 4.4.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层硬度和结合力 |
| 4.5 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦学性能分析 |
| 4.5.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦系数 |
| 4.5.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨损率 |
| 4.5.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨痕形貌 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层刀具的切削性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 刀具涂层制备 |
| 5.3 切削磨损形貌 |
| 5.4 切削磨损量 |
| 5.5 切削温度 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）氮化钼基薄膜的制备及其在宽温域环境下的摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 纯二元氮化物薄膜研究进展 |
| 1.3 几种常见固体润滑剂 |
| 1.3.1 六方氮化硼 |
| 1.3.2 过渡金属硫化物 |
| 1.3.3 石墨烯 |
| 1.3.4 软金属 |
| 1.3.5 碱土氟化物 |
| 1.3.6 金属氧化物 |
| 1.4 硬质薄膜沉积技术 |
| 1.4.1 电弧离子镀 |
| 1.4.2 磁控溅射 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 MoVN复合薄膜的结构和高温摩擦学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MoVN复合薄膜的制备及表征方式 |
| 2.2.1 MoVN复合薄膜的制备 |
| 2.2.2 MoVN复合薄膜的表征方式 |
| 2.3 MoVN复合薄膜的微观结构分析 |
| 2.4 MoVN复合薄膜的硬度及弹性模量 |
| 2.5 MoVN复合薄膜的摩擦学性能分析 |
| 2.5.1 MoVN复合薄膜的摩擦系数和磨损率 |
| 2.5.2 MoVN复合薄膜的摩擦磨损机理探究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 调制周期对MoN/VN多层薄膜的结构和高温摩擦学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MoN/VN多层薄膜的制备及表征方式 |
| 3.2.1 MoN/VN多层薄膜的制备 |
| 3.2.2 MoN/VN多层薄膜的表征方式 |
| 3.3 调制周期对MoN/VN多层薄膜微观结构的影响 |
| 3.4 调制周期对MoN/VN多层薄膜硬度及弹性模量的影响 |
| 3.5 调制周期对MoN/VN多层薄膜高温摩擦学性能的影响 |
| 3.5.1 MoN/VN多层薄膜的高温摩擦系数和磨损率 |
| 3.5.2 MoN/VN多层薄膜的摩擦磨损机理探究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 MoVN-Ag复合薄膜的结构和高温摩擦学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MoVN-Ag复合薄膜的制备工艺 |
| 4.3 不同Ag含量对MoVN-Ag复合薄膜微观结构的影响 |
| 4.4 不同Ag含量对MoVN-Ag复合薄膜硬度及弹性模量的影响 |
| 4.5 不同Ag含量对MoVN-Ag复合薄膜高温摩擦学性能的影响 |
| 4.5.1 MoVN-Ag复合薄膜的高温摩擦系数和磨损率 |
| 4.5.2 MoVN-Ag复合薄膜的摩擦磨损机理探究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 发展与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）物理气相沉积（PVD）涂层的摩擦学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 物理气相沉积(PVD)涂层发展概况及最新进展 |
| 1.1.1 PVD技术基本原理及分类 |
| 1.1.2 PVD涂层的现状及发展趋势 |
| 1.1.3 主要PVD涂层的制备及其基本性能研究 |
| 1.2 PVD涂层的摩擦学研究进展及现状 |
| 1.2.1 PVD涂层在摩擦学中的应用 |
| 1.2.2 PVD涂层摩擦学性能研究概况 |
| 1.2.3 CrN涂层的摩擦学应用及研究 |
| 1.2.4 Ti-Al-N涂层的摩擦学应用及研究 |
| 1.2.5 Cr-Al-N涂层的摩擦学应用及研究 |
| 1.2.6 DLC(WC/C)涂层的摩擦学应用及研究 |
| 1.3 本文选题的意义和研究内容 |
| 1.3.1 本文选题的意义 |
| 1.3.2 本文的研究内容 |
| 第2章 实验方法和材料 |
| 2.1 摩擦学试验装置 |
| 2.2 实验材料的选择与制备 |
| 2.2.1 球试样材料 |
| 2.2.2 基体及涂层试样材料 |
| 2.3 涂层基本性能表征 |
| 2.3.1 涂层断面形貌及表面粗糙度 |
| 2.3.2 涂层成分及相结构 |
| 2.3.3 涂层硬度及弹性模量 |
| 2.3.4 涂层结合强度的测定 |
| 2.4 摩擦学试验 |
| 2.4.1 往复滑动摩擦试验参数 |
| 2.4.2 球-盘滑动摩擦试验参数 |
| 2.5 磨痕微观分析方法 |
| 2.5.1 磨痕轮廓分析 |
| 2.5.2 磨痕形貌分析 |
| 2.5.3 微区化学成分分析 |
| 第3章 PVD涂层的摩擦学特性及损伤机理 |
| 3.1 CrN涂层 |
| 3.1.1 摩擦特性 |
| 3.1.2 涂层的损伤 |
| 3.2 AlCrN涂层 |
| 3.2.1 摩擦特性 |
| 3.2.2 涂层的损伤 |
| 3.3 AlTiN涂层 |
| 3.3.1 摩擦特性 |
| 3.3.2 涂层的损伤 |
| 3.4 WC/C涂层 |
| 3.4.1 摩擦特性 |
| 3.4.2 涂层的损伤 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 涂层微观结构对CrN涂层摩擦学行为的影响 |
| 4.1 FCVA CrN涂层的制备和工艺 |
| 4.1.1 FCVA CrN涂层制备 |
| 4.1.2 FCVA CrN涂层性能表征 |
| 4.2 MAIP和FCVA方法制备的CrN涂层的基本特性 |
| 4.3 两种CrN涂层的摩擦学特性及损伤机理对比 |
| 4.3.1 往复滑动试验 |
| 4.3.2 球-盘滑动试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 涂层成分对PVD涂层摩擦学行为的影响 |
| 5.1 Al对Cr-N系涂层摩擦学行为的影响 |
| 5.1.1 CrN涂层与AlCrN涂层的对比 |
| 5.1.2 Al对Cr-N系涂层摩擦特性的影响 |
| 5.1.3 摩擦化学行为 |
| 5.2 高Al含量的Ti基和Cr基涂层摩擦学行为对比 |
| 5.2.1 AlCrN和AlTiN涂层的对比 |
| 5.2.2 涂层摩擦学行为及损伤 |
| 5.2.3 摩擦化学行为 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 PVD涂层/钛的摩擦学特性 |
| 6.1 PVD硬质涂层与纯钛配副的滑动摩擦学行为 |
| 6.1.1 摩擦特性 |
| 6.1.2 损伤行为 |
| 6.2 WC/C涂层与纯钛配副的滑动摩擦学行为 |
| 6.2.1 摩擦特性 |
| 6.2.2 损伤行为 |
| 6.2.3 抗粘着机理 |
| 6.3 不同配副条件下WC/C涂层的滑动摩擦行为及损伤机理 |
| 6.3.1 摩擦特性 |
| 6.3.2 损伤行为 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）低温气相沉积薄膜及其摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低温气相沉积方法 |
| 1.2.1 磁控溅射低温沉积 |
| 1.2.2 离子束注入辅助蒸发低温沉积 |
| 1.3 低温气相沉积技术的研究动态 |
| 1.4 基体温度对气相沉积薄膜结构和性能的影响 |
| 1.4.1 基体温度对气相沉积薄膜结构的影响 |
| 1.4.2 基体温度对气相沉积薄膜性能的影响 |
| 1.5 聚合物低温气相沉积问题 |
| 1.6 本论文的研究内容 |
| 第2章 低温磁控溅射TiN薄膜沉积工艺研究 |
| 2.1 磁控溅射工艺参数对 TiN薄膜性能的影响 |
| 2.2 磁控溅射低温沉积工艺 |
| 2.2.1 试验基体材料 |
| 2.2.2 试验装置 |
| 2.2.3 基本工艺设计 |
| 2.3 工艺参数对低温磁控溅射薄膜基体温度的影响 |
| 2.3.1 离子刻蚀对基体温度的影响 |
| 2.3.2 负偏压对基体温度的影响 |
| 2.3.3 磁控溅射靶的磁场性能对基体温度的影响 |
| 2.4 工艺参数对低温磁控溅射薄膜表面形貌的影响 |
| 2.4.1 低温磁控溅射 TiN薄膜的表面形貌 |
| 2.4.2 负偏压对薄膜表面形貌的影响 |
| 2.4.3 基体表面加工状态(粗糙度)对薄膜表面形貌的影响 |
| 2.4.4 离子刻蚀对薄膜表面形貌的影响 |
| 2.5 工艺参数对低温磁控溅射薄膜硬度的影响 |
| 2.5.1 低温磁控溅射 TiN薄膜的纳米硬度 |
| 2.5.2 负偏压对薄膜硬度的影响 |
| 2.5.3 中间过渡层对薄膜硬度的影响 |
| 2.6 工艺参数对低温磁控溅射薄膜色泽的影响 |
| 2.7 工艺参数对低温磁控溅射薄膜界面结合强度的影响 |
| 2.7.1 基体粗糙度对薄膜结合强度的影响 |
| 2.7.2 负偏压对薄膜结合强度的影响 |
| 2.7.3 中间过渡层对薄膜结合强度的影响 |
| 2.7.4 基体材料硬度对薄膜结合强度的影响 |
| 2.7.5 离子刻蚀对薄膜结合强度的影响 |
| 2.8 磁控溅射的低温沉积计算模型 |
| 2.8.1 导致基体温度上升的主要因素 |
| 2.8.2 导致基体温度下降的主要因素 |
| 2.8.3 磁控溅射条件下的基体温度计算 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 低温磁控溅射 TiN薄膜摩擦学性能研究 |
| 3.1 试验方法 |
| 3.2 低温磁控溅射 TiN薄膜对基体耐磨性能的提高 |
| 3.3 低温磁控溅射与多弧离子镀 TiN薄膜的摩擦学性能比较 |
| 3.4 负偏压对 TiN薄膜摩擦学性能的影响 |
| 3.5 基体粗糙度对 TiN薄膜摩擦学性能的影响 |
| 3.6 离子刻蚀对 TiN薄膜摩擦学性能的影响 |
| 3.7 薄膜多层结构对薄膜摩擦学性能的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 碳离子束注入辅助蒸发沉积 DLC薄膜工艺研究 |
| 4.1 碳离子束注入辅助蒸发低温沉积工艺 |
| 4.1.1 试验样品 |
| 4.1.2 DLC薄膜沉积装置 |
| 4.1.3 DLC薄膜的低温沉积工艺 |
| 4.2 试验结果与讨论 |
| 4.2.1 表面形貌分析 |
| 4.2.2 表面成分分析 |
| 4.2.3 薄膜的结构分析 |
| 4.2.4 电阻率测量 |
| 4.2.5 表面硬度及弹性模量测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 碳离子束注入辅助蒸发沉积 DLC薄膜的摩擦学性能研究 |
| 5.1 弹簧钢基体表面沉积 DLC薄膜的摩擦学性能研究 |
| 5.1.1 摩擦学性能测试条件 |
| 5.1.2 摩擦学性能测试结果 |
| 5.1.3 磨损表面形貌分析 |
| 5.2 Ti6Al4V基体表面沉积 DLC薄膜的摩擦学性能研究 |
| 5.2.1 微摩擦试验条件 |
| 5.2.2 微摩擦性能测试结果 |
| 5.2.3 磨损表面形貌分析 |
| 5.2.4 对偶件表面粗糙度对 DLC薄膜摩擦学性能的影响 |
| 5.2.5 对偶件表面润湿性对 DLC薄膜摩擦学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 聚合物表面低温沉积工艺研究 |
| 6.1 环氧树脂基聚合物表面低温复合薄膜工艺研究 |
| 6.1.1 聚合物基体预处理工艺 |
| 6.1.2 低温磁控溅射镀铜工艺 |
| 6.1.3 电镀沉积低应力镍后处理工艺 |
| 6.2 低温复合薄膜的表面形貌观察 |
| 6.3 低温复合薄膜的摩擦学性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文主要结论 |
| 7.2 对今后工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 攻读博士期间发表的论文 |
| 附录B 攻读博士期间参加的科研项目 |
| 附录C 攻读博士期间获奖的科研项目 |
四、离子镀技术在摩擦学领域中的应用（论文参考文献）
- [1]多弧离子镀制备TiAlN和DLC涂层的工艺方法及其对线齿轮副摩擦学性能的影响[D]. 万玉林. 华南理工大学, 2019
- [2]氮化钛薄膜在不同气氛下的摩擦学行为及真空低摩擦机理研究[D]. 陈庆春. 兰州交通大学, 2020(01)
- [3]多弧离子镀VN基涂层的结构与摩擦磨损性能研究[D]. 蔡群. 宁波大学, 2019(06)
- [4]海水环境硬质防护涂层的制备及其性能研究[D]. 张景文. 江西理工大学, 2020(01)
- [5]Cr基金属/氮化物涂层的制备、结构及抗冲蚀性能研究[D]. 王迪. 西安理工大学, 2021
- [6]合金化对磁控溅射CrAlN纳米多层薄膜微观结构及性能的影响[D]. 王宇星. 浙江工业大学, 2017(01)
- [7]AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合刀具涂层的制备及性能影响[D]. 刘迁. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [8]氮化钼基薄膜的制备及其在宽温域环境下的摩擦学性能研究[D]. 王文哲. 兰州交通大学, 2020(01)
- [9]物理气相沉积（PVD）涂层的摩擦学行为研究[D]. 莫继良. 西南交通大学, 2008(12)
- [10]低温气相沉积薄膜及其摩擦学性能研究[D]. 白秀琴. 机械科学研究总院, 2006(01)