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

发布时间：2024-01-24 19:25

　　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...

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【学位级别】：硕士

图1.1Ti-N二元相图

图1.2磁控溅射原理图

图1.3多弧放电离子镀示意图

图2.1多弧离子镀沉积设备

本文编号：3884328