化学气相沉积温度对AZ31镁合金表面制备DLC薄膜微观结构及机械性能的影响

发布时间：2024-07-06 14:06

　　目的提高镁合金表面硬度及耐磨性,给出最佳性能薄膜的制备温度。方法采用化学气相沉积(PECVD)技术在AZ31镁合金表面制备了含氢DLC薄膜,研究了沉积温度对DLC薄膜厚度、表面形貌、硬度、杨氏模量、耐磨性能、膜基结合力以及sp³键含量的影响,并对相应的影响机制进行了讨论。结果沉积温度对AZ31镁合金表面DLC膜的组织及性能有显著影响。温度较低时,碳粒子能量较低,无法注入薄膜亚表层,只能停留在表面以sp²杂化方式生长。随着温度的升高,碳粒子能量增加,更多的sp³杂化键形成。沉积温度为75℃时,薄膜中sp³杂化键含量最多,此时薄膜最厚约为7.67μm,硬度最大可达5.95 GPa,杨氏模量值最高达到43.2 GPa,并且摩擦系数最低仅为0.03。随着温度进一步升高,碳粒子能量持续增加,轰击薄膜表面时会使碳-氢键断裂,造成氢的脱附,使薄膜中sp³杂化键减少,从而降低了薄膜的硬度及耐磨性等机械性能。结论在本研究工作温度范围内,75℃为AZ31镁合金表面制备DLC薄膜的最佳温度。

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【文章目录】：
1 实验
    1.1 实验材料
    1.2 实验过程及参数
2 结果与讨论
    2.1 表面形貌分析
    2.2 薄膜微观结构表征
    2.3 薄膜厚度分析
    2.4 机械性能分析
3 结论



本文编号：4002667