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题名不同Ti含量类石墨碳膜干摩擦磨损性能研究
被引量：5
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作者
丁兰
贺志勇
鲍明东
徐雪波
吴明英
张颖
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机构
太原理工大学
宁波工程学院
宁波正元铜合金有限公司
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期131-137,共7页
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文摘
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sp^3键生长,薄膜中生成更稳定的sp^2键,且sp^2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,sp^2键和sp^3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) m^3/(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。
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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
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Keywords
Ti-doped
graphite-like carbon films
microstructure
mechanical properties
friction coefficient
wear rate
wear mechanism
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分类号
TQ127.11
[化学工程—无机化工]
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