超厚类金刚石薄膜的制备及其摩擦学性能研究
发布时间：2021-09-19 22:00
本论文基于代替传统硬铬镀层（HCP）材料,使用等离子增强化学气相沉积技术,通过软硬层交替沉积释放应力的方法得到超厚类金刚石碳基薄膜（diamond-like carbon films,DLC films）,对薄膜基本性能进行研究,并在适当情况下借助有限元模拟解释超厚金刚石碳基薄膜的内在机理。主要研究结果如下:（1）制备了掺Si的DLC碳基薄膜,改变Si掺杂含量探索对DLC薄膜的影响。性能测试发现,Si的引入降低了纯DLC薄膜的表面颗粒的大小,降低了内应力。改变掺入DLC薄膜中的Si含量的多少,可以有效降低DLC薄膜的摩擦系数。摩擦实验中,不同Si含量表现出不同的湿度敏感性。（2）成功在不锈钢、Al合金和Cu合金基底上沉积得到厚度约5.5μm～28.3μm的超厚（Six-DLC/Siy-DLC）n薄膜,对各类合金上超厚DLC薄膜基本性能的表征结果发现,随着薄膜厚度的增加,基底与薄膜不相容造成的应力影响了薄膜硬度与结合力的变化。另外,不锈钢、Al合金和Cu合金与碳的晶格匹配、热膨胀系数差距依次变大,造成应力分布不均,同时由于...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
非晶碳基质的三元相图
兰州交通大学硕士学位论文-5-了材料化学结构各个方面的信息，拉曼峰的强度可用于定量分析。图1.2给出了金刚石和石墨等一些常见碳材料的拉曼光谱。图1.2典型的碳材料Raman光谱对比金刚石在1332cm-1附近具有一个T2g对称的区域中心模式。单晶石墨具有单一拉曼激活模式，这是在E2g对称性为1580cm-1处以“石墨”标记为“G”的区域中心模式。（由于平面间的振动，在42cm-1处存在第二个拉曼E2g激活模）无序石墨在1350cm-1处的A1g对称性具有第二种模态，标记为“D”表示“无序”。它对应于K区域边界处图1.3显微共焦拉曼光谱仪
兰州交通大学硕士学位论文-5-了材料化学结构各个方面的信息，拉曼峰的强度可用于定量分析。图1.2给出了金刚石和石墨等一些常见碳材料的拉曼光谱。图1.2典型的碳材料Raman光谱对比金刚石在1332cm-1附近具有一个T2g对称的区域中心模式。单晶石墨具有单一拉曼激活模式，这是在E2g对称性为1580cm-1处以“石墨”标记为“G”的区域中心模式。（由于平面间的振动，在42cm-1处存在第二个拉曼E2g激活模）无序石墨在1350cm-1处的A1g对称性具有第二种模态，标记为“D”表示“无序”。它对应于K区域边界处图1.3显微共焦拉曼光谱仪
【参考文献】：
期刊论文
[1]厚类金刚石碳基薄膜的制备及摩擦与腐蚀性能的表征[J]. 李安,李霞,王云锋,张广安,万善宏. 表面技术. 2019(04)
[2]几种铁氧化合物微观结构及其拉曼光谱研究[J]. 龚晓晔,尤静林,王建,Liming Lu. 光谱学与光谱分析. 2018(S1)
[3]元素掺杂类金刚石碳膜降内应力研究综述[J]. 孙德恩,董洪铭,Sam Zhang,张晓民. 表面技术. 2018(06)
[4]不同方法制备的类金刚石薄膜的XPS和Raman光谱的研究[J]. 杨发展,王世庆,沈丽如,陈庆川. 光谱学与光谱分析. 2011(07)
[5]非金属掺杂类金刚石膜的研究进展[J]. 郭延龙,孙有文,王淑云,王小兵,程勇,卢常勇. 激光与光电子学进展. 2009(04)
[6]TiN薄膜制备方法、性能及其应用的研究进展[J]. 季鑫,宓一鸣,周细应. 热加工工艺. 2009(04)
[7]用等离子体增强化学气相沉积技术制备类金刚石碳薄膜的摩擦磨损性能研究[J]. 常海波,徐洮,李红轩,张治军,刘惠文. 摩擦学学报. 2005(04)
[8]脉冲激光沉积（PLD）薄膜技术的研究现状与展望[J]. 戢明,宋全胜,曾晓雁. 真空科学与技术. 2003(01)
硕士论文
[1]热丝化学气相沉积金刚石膜的研究[D]. 孙心瑗.湖南大学 2004
[2]CH4/H2系统电子助进热丝化学气相沉积动力学过程研究[D]. 陈俊英.河北大学 2000
本文编号：3402411
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
非晶碳基质的三元相图
兰州交通大学硕士学位论文-5-了材料化学结构各个方面的信息，拉曼峰的强度可用于定量分析。图1.2给出了金刚石和石墨等一些常见碳材料的拉曼光谱。图1.2典型的碳材料Raman光谱对比金刚石在1332cm-1附近具有一个T2g对称的区域中心模式。单晶石墨具有单一拉曼激活模式，这是在E2g对称性为1580cm-1处以“石墨”标记为“G”的区域中心模式。（由于平面间的振动，在42cm-1处存在第二个拉曼E2g激活模）无序石墨在1350cm-1处的A1g对称性具有第二种模态，标记为“D”表示“无序”。它对应于K区域边界处图1.3显微共焦拉曼光谱仪
兰州交通大学硕士学位论文-5-了材料化学结构各个方面的信息，拉曼峰的强度可用于定量分析。图1.2给出了金刚石和石墨等一些常见碳材料的拉曼光谱。图1.2典型的碳材料Raman光谱对比金刚石在1332cm-1附近具有一个T2g对称的区域中心模式。单晶石墨具有单一拉曼激活模式，这是在E2g对称性为1580cm-1处以“石墨”标记为“G”的区域中心模式。（由于平面间的振动，在42cm-1处存在第二个拉曼E2g激活模）无序石墨在1350cm-1处的A1g对称性具有第二种模态，标记为“D”表示“无序”。它对应于K区域边界处图1.3显微共焦拉曼光谱仪
【参考文献】：
期刊论文
[1]厚类金刚石碳基薄膜的制备及摩擦与腐蚀性能的表征[J]. 李安,李霞,王云锋,张广安,万善宏. 表面技术. 2019(04)
[2]几种铁氧化合物微观结构及其拉曼光谱研究[J]. 龚晓晔,尤静林,王建,Liming Lu. 光谱学与光谱分析. 2018(S1)
[3]元素掺杂类金刚石碳膜降内应力研究综述[J]. 孙德恩,董洪铭,Sam Zhang,张晓民. 表面技术. 2018(06)
[4]不同方法制备的类金刚石薄膜的XPS和Raman光谱的研究[J]. 杨发展,王世庆,沈丽如,陈庆川. 光谱学与光谱分析. 2011(07)
[5]非金属掺杂类金刚石膜的研究进展[J]. 郭延龙,孙有文,王淑云,王小兵,程勇,卢常勇. 激光与光电子学进展. 2009(04)
[6]TiN薄膜制备方法、性能及其应用的研究进展[J]. 季鑫,宓一鸣,周细应. 热加工工艺. 2009(04)
[7]用等离子体增强化学气相沉积技术制备类金刚石碳薄膜的摩擦磨损性能研究[J]. 常海波,徐洮,李红轩,张治军,刘惠文. 摩擦学学报. 2005(04)
[8]脉冲激光沉积（PLD）薄膜技术的研究现状与展望[J]. 戢明,宋全胜,曾晓雁. 真空科学与技术. 2003(01)
硕士论文
[1]热丝化学气相沉积金刚石膜的研究[D]. 孙心瑗.湖南大学 2004
[2]CH4/H2系统电子助进热丝化学气相沉积动力学过程研究[D]. 陈俊英.河北大学 2000
本文编号：3402411
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