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摩擦条件对掺钨DLC膜摩擦磨损性能的影响

运用SEM、AES、XRD、Raman谱仪、纳米材料压痕仪、划痕仪和球-盘损坏实验机对掺钨DLC膜的微观经济构造和摩擦学特性展开了研究分析,结果进行显示:掺钨DLC膜平滑高密度,具备这些纳米晶碳化钨和非晶碳构成的复相结构;其坚硬程度和弹性模量为19-23GPa和200-228GPa,膜/基结合性好;摩擦影响系数同时伴随着文化负载的提高企业略有发展提高,转动运动速度对摩擦产生阻力的干扰作用较小;当负载能力大于1.96N时,磨损量伴随着网络负载通过提高学生大幅度提升增加,磨损量伴随着我们转动工作速度的提高管理存在这样一个局部极小值;DLC膜的损坏主要是由基体发生塑性变形问题导致的梯度掺钨DLC膜内部控制不同亚层间的分离和DLC膜的断裂从而导致的。
类金刚石薄膜(DLC)具有硬度高、耐磨性高、耐磨性低的特点。制备技能完善,普遍使用于高精密机械部件、易损坏零部件、pcd刀具及模貝等;但因其内应力大、膜/基结合性差、耐热性差,在较大的程度上限制了DLC膜在严苛磨擦情况下的应用。通过掺杂改进DLC膜特性,达到恶劣服役情况对耐磨损减磨涂层特性的严苛标准,是DLC膜分析的热点研究领域,现阶段最常用的掺杂不同元素主要包含钨、铬、钛等。掺钨类金刚石薄膜可以形成由碳化钨和无定形碳组成的复合结构,可以提高类金刚石薄膜的硬度、附着力和韧性,降低类金刚石薄膜的内应力,减少磨损,因此,掺钨类金刚石薄膜具有广阔的应用前景。
  DLC膜的摩擦学特性与负载、速度、对摩副材料、润滑的情况、溫度、湿度等方面息息相关,但现阶段对掺钨DLC膜在不同磨擦情况下的摩擦学特性分析还不够全面,进一步探讨磨擦情况对掺钨DLC膜磨擦损坏特性的干扰规律对DLC膜的应用具备关键含义。
结论
(1)掺钨DLC膜平滑进行高密度,具备一个非常具有典型的DLC膜Raman谱特点,为非晶碳膜上弥漫社会分布着纳米不同碳化钨的复相构造;DLC膜的缺陷主要由企业过渡层制备时阴极保护电弧的喷射系统产生。
(2)W掺杂DLC膜的硬度和弹性模量分别为19~23GPa和200~228GPa,具有良好的膜/衬底结合性能。
(3)掺钨DLC膜的摩擦阻力伴随着负载的提高略有提高,转动速度对摩擦阻力的干扰较小。在低载时掺钨DLC膜的磨损量较低,但负载高于1.9N后负载提高导致磨损量大幅度增加;磨损量伴随着转动速度的提高出现一个最小值。DLC膜的损坏主要是由基体材料塑性进行变形问题导致的梯度掺钨DLC膜内部的微观结构断裂和不同亚层间的分离企业造成的。