氮化硅表面生长金刚石薄膜及其摩擦磨损性能研究

发布时间：2018-05-19 05:02

  本文选题：金刚石 + 氮化硅　； 参考：《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》2017年04期

【摘要】：目的研究金刚石耐磨涂层的摩擦磨损性能,以提高工件的使用寿命.方法利用微波等离子体化学气相沉积技术在氮化硅陶瓷基体表面制备金刚石薄膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对不同参数的金刚石薄膜进行结构表征,利用球-盘式摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对薄膜的摩擦学性能进行研究.结果制备的金刚石薄膜表面粗糙度小,结合力良好;金刚石涂层有效降低了氮化硅表面的摩擦因数与磨损率,摩擦因数约为0.12~0.25.在微波功率8 k W、腔体气压6 k Pa、甲烷体积分数8%的参数下制得的涂层具有最低的摩擦因数(0.12)和磨损率(1.18×10-7mm3/(N·m)).结论在氮化硅基体表面沉积金刚石薄膜可以提高氮化硅材料的摩擦磨损性能,提高工件寿命.
[Abstract]:Objective to study the friction and wear properties of diamond wear-resistant coatings to improve the service life of workpieces. Methods Diamond films were prepared on silicon nitride substrate by microwave plasma chemical vapor deposition. The structure of diamond films with different parameters was characterized by scanning electron microscope, atomic force microscope and Raman spectrometer. The tribological properties of the films were studied by using a ball disk friction and wear tester under dry friction conditions. Results the surface roughness of diamond film was small and the adhesion was good, and the friction coefficient and wear rate of silicon nitride surface were effectively reduced by diamond coating, and the friction coefficient was about 0.12 ~ 0.25. The coating with microwave power of 8 kW, cavity pressure of 6 KPA and methane volume fraction of 8% has the lowest friction coefficient of 0.12) and the wear rate of 1.18 脳 10-7mm3/(N / m ~ (-1). Conclusion Diamond film deposited on silicon nitride substrate can improve the friction and wear properties of silicon nitride material and improve the workpiece life.
【作者单位】： 沈阳建筑大学机械工程学院;中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51202257) 教育部长江学者创新团队发展计划滚动支持项目(IRT15_R45) 辽宁省高校创新团队支持计划项目(LT2014011) 辽宁省自然科学基金项目(20170540757) 国家(地方)联合工程实验室开放基金(SJSC-2015-1) 沈阳建筑大学学科提升项目(xkts2015-41)
【分类号】：TB306

【参考文献】

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本文编号：1908809