无氢四面体非晶碳膜在海水中的摩擦学性能

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PVD大厚度CrN涂层海水环境摩擦学性能研究

海洋装备中的一些关键摩擦副零部件，必须在海水环境中工作［Ｉ，２１ｏ其可靠性和使用寿命在很大程度上取决于它们在海洋环境中的摩擦学性能。而ＰＶＤ涂层具有良好的润滑和防护效果，是提高这些零部件在海水中使用寿命的最有效方法之一。近年来，ＣｒＮ涂层由于其高硬度、良好的耐磨性和耐蚀陛，在工
中ＣｒＮ涂层的磨损率低于大气和纯水中，这归因于海水中的低摩擦系数以及ＣｒＮ涂层良好的耐蚀性．涂层海水中的磨损
率约为同条件下３１６Ｌ不锈钢的２０％，具有明显的减摩耐磨效果。
关键词：ＣｒＮ涂层；磨损；摩擦；海水中图分类号：ＴＧ１７４．４４文献标识码：Ｃ文章编号：１６７４－２３４６（２０１４）０３－００８５－０４
征详见《中国表面工程》２０１３年第６期，ＴｉＮ、ＴｉＣＮ和ＣｒＮ涂层在海水环境下的摩擦学性能。
１．２摩擦学试验磨损试验采用往复式球．盘摩擦试验机，测试时室温约２０￣５＂Ｃ和相对湿度为６０￣５％。碳化钨钢球作为对磨球，直径为３ｍｍ，表面粗糙度为５３ｎｍ和硬度约为１５ＧＰａ。测试条件：滑动频率为５Ｈｚ，恒定负载５Ｎ和滑动行程５ｍｍ，并连续记录测试过程中的摩擦系数，摩擦持续时间为ｌ小时。磨痕深度剖面由
Ａｌｐｈａ－ＳｔｅｐＩＱ轮廓仪测试获得，磨损率ｗ根据经典磨损方程计算获得：

不同的环境中的类金刚石碳薄膜的摩擦

不同的环境中的类金刚石碳薄膜的摩擦摘要类金刚石碳薄模构成了一种新型的材料，这种材料具有大量的组合物与广泛的特性和性能。

一般地说，这些模的磨损特性更为有趣，在不同的条件和环境下，磨损特性都会发生很大的变化。

这篇论文中，在高真空条件下，加入各种气体，做了一些列的模拟实验来验证不同的测试环境对三层类金刚石碳薄模的影响。

具体地研究了由阴极电弧法制作的无氢模和由等离子体增强化学气相沉积法制作的两个高度氢化模的行为。

在载荷为1N旋转频率恒定的条件下进行测试，这些实验中，平面和球都涂有类金刚石碳薄模。

具有低背景压力，在10-6 Pa范围内高度氢化薄膜的摩擦系数小于0.01，而无氢膜的摩擦系数为大约0.6。

在实验环境中加入氧气或者二氧化碳在一定程度上会改变摩擦系数。

然而，在实验容器中加入水蒸气会导致大的改变：有无氢模的样品摩擦系数大幅降低，而其中一个有高度氢化模的样品摩擦系数略有增加。

实验结果显示，水分子在类金刚石碳薄模的摩擦特性中起着重要作用——尤其是对无氢模，但对高度氢化模影响不大。

一、前言超滑和无磨损的干摩擦滑动条件通常被希望能运用在运动的机器组件上（MMAS：他们主要有MEMS器件，空间的机制组件，或普通轴颈轴承），但很不幸的是很少能实现。

正如人们可以设想，几乎无摩擦和无磨损滑动意义是十分巨大的。

机械部件的耐磨寿命较长，就意味着减少了维护，提高可靠性，降低能源消耗。

在本文中，我们将使用碳基薄膜在真空中几乎无摩擦，无磨损滑动的性能。

早期的实验已经证实，在惰性气体环境中的该膜是能够使得滑动钢和陶瓷接口摩擦和磨损系数范围分别在0.001-0.005和10-11到10-10 mm3/Nm。

目前存在一些其他的材料和涂料，可以提供超级低摩擦。

例如，MoS2和WS2在不存在明显的水汽的条件下可以使得摩擦系数小于0.01。

因此在潮湿的空气中，它们要想使用较长的一段时间几乎是不可能的。

这些材料被用于航空航天应用中的，即滚动元件轴承，滑动轴承以及致动器齿轮等[4]。

CrN和CrSiN薄膜在不同介质下的摩擦学性能

CrN和CrSiN薄膜在不同介质下的摩擦学性能鞠鹏飞;王海新;蒲吉斌;苏培博;宋晓航;张广安【摘要】采用中频非平衡反应磁控溅射法在单晶硅P(111)和不锈钢(304SS)基材上制备CrN和CrSiN薄膜;利用球-盘式摩擦磨损试验机(CSM)考察2种薄膜在不同介质(空气、去离子水、质量分数3.5％NaCl溶液)中和WC/Co球对摩的摩擦学性能.结果表明:大气环境下,CrN与CrSiN薄膜的磨损机制主要是磨粒磨损;水润滑下,CrN薄膜主要因机械抛光作用,CrSiN薄膜主要因摩擦化学反应,使得摩擦因数减小;在3.5％NaCl溶液中CrN薄膜易被腐蚀,由于NaCl颗粒析出以及涂层接触区域的腐蚀和磨损产物,作为第三体的润滑作用,导致摩擦磨损发生明显变化,而CrSiN薄膜不易被腐蚀,主要因摩擦化学反应,使得摩擦磨损性能发生显著变化.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2016(041)010【总页数】6页(P86-90,140)【关键词】CrN薄膜;CrSiN薄膜;摩擦磨损;磁控溅射【作者】鞠鹏飞;王海新;蒲吉斌;苏培博;宋晓航;张广安【作者单位】上海航天设备制造总厂上海200245;中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室,浙江省海洋材料与防护技术重点实验室浙江宁波315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室,浙江省海洋材料与防护技术重点实验室浙江宁波315201;上海航天设备制造总厂上海200245;上海航天设备制造总厂上海200245;中国科学院兰州物理化学研究所甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TG174.44材料的摩擦磨损性能不仅取决于本身的组织和性能,也与所处的工作环境密切相关[1-2]。

在许多应用领域，表面涂敷硬质薄膜的零件可能长时间或频繁地浸泡、暴露于有腐蚀性介质的工作环境中(例如含Cl-的腐蚀环境中)，磨损往往与腐蚀并存，发生腐蚀磨损[3-4]，因此，人们期望薄膜能够对基体提供足够的抗腐蚀保护。

海水润滑下几种聚酰亚胺材料高副摩擦学性能

海水润滑下几种聚酰亚胺材料高副摩擦学性能周杰;吴进军;杨友胜;易蒙;于革刚【摘要】利用销盘摩擦实验研究4种聚酰亚胺(PI)材料,即均苯型JHPI-30、聚合热压板材YS20、缩聚热压板材P84以及均苯型添加质量分数15％石墨的SP21,与17-4PH配对在海水环境中高副摩擦学性能.通过摩擦因数、磨损体积测量和表面形貌分析,研究几种PI材料黏弹性、拉伸强度和弯曲强度等性能对摩擦磨损的影响.结果表明:研究的4种PI材料中SP21的摩擦因数和磨损量均最小,P84次之;JHPI-30、YS20的磨损机制为塑性变形和磨粒磨损,P84是轻微的塑性变形和轻微的磨粒磨损,SP-21是轻微的磨粒磨损.SP-21具有最好的抗磨减摩性能,相比其他3种材料更适宜作为海水润滑下高副材料.%The higher-pair tribological performances of four kinds of polyimide materials against 17-4PH,including polypyromellitimide JHPI-30,hot-press polymerizationYS20,hot-press polycondensation P84 and 15％ graphite polypyromellitimide SP21,were studied by pin-on-disc friction experiment under seawater lubrication.The effects of viscoelasticity,tensile strength,flexural strength of the several polyimide materials on the friction and wear of the polyimide materials were analyzed through measuring the frictional coefficient and wear volume,and analyzing surface topography.The results show that SP21 material has the lowest friction coefficient and wear volume in the 4 PI materials studied,following by P84 material.The wear mechanism of JHPI-30 and YS20 materials is plastic deformation and abrasive wear,P84 material is slight plastic deformation and slight abrasive wear,and SP-21 material is slight abrasive wear.SP-21material has the best friction reducing and anti-wear properties,it is the most suitable material for high-pair under seawater lubrication.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2017(042)012【总页数】5页(P100-103,109)【关键词】高副;海水润滑;聚酰亚胺;黏弹性【作者】周杰;吴进军;杨友胜;易蒙;于革刚【作者单位】机械科学研究总院北京 100044;机械科学研究总院北京 100044;中国海洋大学工程学院山东青岛 266100;武汉材料保护研究所湖北武汉 430030;机械科学研究总院北京 100044【正文语种】中文【中图分类】TH117.1海水的黏度大约为油的1/30，润滑性能远不如油，所以油压工况下使用的摩擦副材料不一定适用于海水工况下，尤其是在海水环境中使用的高副，需要重新选择摩擦副材料，以满足需求。

非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为研究

非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为研究非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为研究引言：随着工业科技的发展，摩擦学成为了一个重要的研究领域。

在工程应用中，润滑油被广泛应用于减少金属表面之间的摩擦和磨损，提高机械设备的工作效率和寿命。

而非晶碳基薄膜作为一种创新型涂层材料，因其良好的摩擦性能和机械性能受到了广泛关注。

本文将研究非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为，以期为润滑油的应用提供一定的理论和实践指导。

方法：本文使用非晶碳基薄膜作为试验样品，并选取了低粘度润滑油作为润滑剂。

在实验过程中，我们使用了摩擦试验机对不同润滑剂条件下的摩擦性能进行测试。

通过改变载荷、滑动速度和时间等试验参数，系统地研究非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为。

结果与讨论：实验结果显示，非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下具有良好的摩擦性能。

在不同滑动速度下，我们观察到非晶碳基薄膜的摩擦系数随着载荷的增加而逐渐减小。

这表明非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下能够形成较好的润滑膜，减少金属表面之间的直接接触，从而降低摩擦和磨损。

此外，我们还发现在不同的温度条件下，非晶碳基薄膜的摩擦性能存在差异。

随着温度的升高，非晶碳基薄膜的摩擦系数逐渐减小，表明温度对于非晶碳基薄膜的摩擦性能有一定的影响。

结论：通过对非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为的研究，我们发现非晶碳基薄膜具有良好的润滑性能。

在实际应用中，适当选择润滑剂的粘度以及控制工作温度，可以进一步优化非晶碳基薄膜的摩擦性能。

此外，本研究结果还对于开发新型润滑材料和改进润滑油的配方具有一定的参考意义。

展望：本研究只针对非晶碳基薄膜在低粘度润滑油下的摩擦学行为进行了初步研究，未来的研究可以进一步挖掘非晶碳基薄膜的摩擦特性。

通过改变薄膜的制备工艺和控制润滑剂的组成等因素，可以进一步提升非晶碳基薄膜的摩擦和磨损性能。

此外，对于其他不同粘度润滑剂下的摩擦学行为研究也是未来的研究方向之一。

通过完善和深入的研究，可以更好地理解和应用非晶碳基薄膜的摩擦学性能。

载荷对类富勒烯基氢化非晶碳薄膜摩擦磨损性能的影响

ｈＮｏｔａ，－ｔｎｃｅｉｔｔｅ１ｃｎａｔｏｄｔｅｆｃｉｏｍｃｎＳ０１２ｗｈｒａｅ２ｌａｅｒａｅｓｐｒｏｖｌｅ（００９．ｃｌｈｉｏｉｅＷａ￣．１ｅｅａｔ０ｏｄｉｄｃｅｓｄｔａｕｅ－ｗａ－．）ＳｔｈＮｔｏｌｕ０
ＷａｇＣｈｅｇｉｇ，ＷａｇＺｈｕ，ＺｈｎｇＪｎａｎｎｂｎｎｏａｕｙｎ
（．ａｏａＥｇｅｒｇｅａｃｅｔｆｒｅｈｏｏｙｑｉｅｔＧｅｎｏｔｇ，ａｚｏＪｏｏｇＵｉｒｔ１ＮｔｎｌｎｉｅｉＲｓｒｉｎｎｅｈＣｎｒｏＴｃｎｌ＆ＥｕｍｎｏｒＣａｎｓＬｎｈｕｉｔｅｇｐｆｅｉａｎｎｅｉ，ｖｓｙＬｎｈｕ３００Ｃｉ；．ｔｅｅＬｂｒｔｙｆｏｉＬｂｉｔｎＬｎｈｕｎｔｕｏＣｅｃｌｈｓｓＣｉｓａｚｏ０７，ｈａ２ＳｔＫｙａｏａｏｏＳｌｕｒａｉ，ａｚｏＩｓｔｅｆｈｍｉＰｙｉ，ｈｅｅ７ｎａｒｄｃｏｉｔａｃｎ
Ｖ０．１７Ｎｏ．２
Ｆ．０２ｅ２１ｂ
中国科技论文
ＣＨＮＣＩＮＰＥＩＡＳＥＣＥＡＰＲ
第７第２卷期
２１０２年２月
载荷对类富勒烯基氢化非晶碳薄膜摩擦磨损性能的影响
王成兵，王舟２张俊彦２
（．兰州交通大学国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心，兰州７０７；１３００
承认ＬＪ然而，ｌ。载荷增大对非晶碳薄膜摩擦因数和磨损率降低的作用机理目前还没有明确的认识。ＲｎａｏＩ研究了氢化非晶碳薄膜与钢球对磨时的ｏｋｉｎｌｎｌ摩擦学性能，发现摩擦因数和磨损率随载荷的增加而降低。他认为这与钢球表面转移层的形成有关：低载荷时，氧化铁转移到非晶碳薄膜表面，而碳元素只出现在磨屑及接触面的前端；增大载荷，接触面处碳含量增加，从而降低了摩擦因数，同时碳转移层的厚度也随载荷的增大而增加，降低了薄膜的磨损。Ｌｕ等ｉ

CrN及CrAlSiN 涂层海水环境摩擦学性能的影响研究

CrN及CrAlSiN 涂层海水环境摩擦学性能的影响研究作者：刘孟奇来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2019年第8期刘孟奇摘要：采用多弧离子镀在硅片及316不锈钢基底表面制备CrN和CrAlSiN涂层后，通过SEM、硬度仪、XRD测试了涂层的结构，利用多功能摩擦试验机考察了涂层在海水环境下的摩擦学性能。

结果表明，CrAlSiN涂层在海水中有良好的结合力及优异的韧性。

关键词：CrN；CrAlSiN；摩擦学性能一、试验材料与方法通过多弧离子镀设备沉积CrN和CrAlSiN涂层，采用 FEI Quanta FEG 250扫描电子显微镜观察涂层的表面与截面形貌，采用D8 Advance X 射线衍射仪（XRD）对CrN和CrAlSiN涂层的相结构进行测定。

磨损试验采用往复式的滑动接触的Rtce试验机，摩擦环境为人工海水溶液。

二、试验结果与讨论（一）微观形貌图1 为CrN和CrAlSiN涂层的表面与断面形貌图。

从图1（a）（b）可以看出，CrN涂层表面粗糙，存在不规则的白色颗粒，纯Cr靶材的液滴。

而受Al、Si元素的影响，CrAlSiN涂层的表面较光滑，颗粒小。

镀膜沉积的过程中，阴极电弧靶材局部受热蒸发熔化，溅射在基体上，是多弧离子镀技术的典型特征。

从图1（c）（d）可以看出，CrN和CrAlSiN涂层均呈现柱状晶结构，均匀与基底结合得很好，厚度没有大的变化，分别约为3.18μm 和3.26μm。

不同的是CrN涂层的柱状结构粗大疏松，而CrAlSiN涂层柱状结构细小，晶粒边界致密性良好。

（二）XRD和XPS从XRD图谱可以看出CrN涂层具有三个衍射峰，分别为CrN（111）、CrN（200）及CrN （220），对应的衍射角依次为36.2°、43.8°及62.5°；其中，CrN（200）衍射峰最高，表现出最强的择优取向。

当Si和Al元素掺入涂层后，出现五个衍射峰，分别为CrN（111）、CrN（220）、AlN（220）、（Cr，Al）N（220）及AlN（220）。

DLC涂层

酷SP及酷SP+系列--DLC涂层(类金刚石)涂层类金刚石涂层(Diamond-like Carbon)或简称DLC涂层是含有金刚石结构（sp3键）和石墨结构（sp2键）的亚稳非晶态物质，碳原子主要以sp3和sp2杂化键结合。

类金刚石涂层或简称DLC涂层是一种非晶态膜，基本上可分为含氢类金刚石（a-C:H）涂层和无氢类金刚石涂层两种。

含氢DLC涂层中的氢含量在20at.% ~ 50at.%之间，sp3成分小于70%。

无氢DLC涂层中常见的是四面体非晶碳(ta-C)膜。

ta-C 涂层中以sp3键为主，sp3含量一般高于70%。

不同种类的类金刚石涂层的共同点是碳原子在空间结构上长程无序自然界中碳有两种存在形式：金刚石和石墨。

在金刚石结构中，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，形成一个正四面体，所有价电子参与形成共价键，无自由电子。

石墨结构中的每个碳原子外层电子以sp2杂化轨道和相邻的三个碳原子形成共价键并排列成六角平面的网状结构，这些网状结构又构成互相平行的片层结构，每个碳原子还剩下一个电子目前世界上有各种各样的DLC涂层（类金刚石涂层）的制备方法，所得到的DLC涂层（类金刚石涂层）的成份，性能及适用范围有着相当大的差别胜倍尔超强镀膜---酷SP 和酷SP+系列DLC涂层（类金刚石涂层）的优点我们运用独特的工艺方法制备出的DLC涂层（类金刚石涂层），具备质量稳定，与基体结合力好，耐磨性好，摩擦系数低，耐腐蚀性好等综合优良性能。

1. 涂层硬度：～8000HV2. 摩擦系数：0.05~0.23. 涂层厚度：0.5~10μm4. 最高耐热：~800℃针对不同的行业，我们运用不同的工艺及制备方法来制备出适合此行业的DLC涂层（类金刚石涂层），以满足客户的需要。

根据客户不同的要求及材料，我们的DLC涂层（类金刚石涂层）工艺温度控制在80 ℃~150 ℃度之间，从而使客户的选材具有更大的灵活性酷SP及酷SP+系列DLC涂层（类金刚石涂层）的运用：精密模具•注塑成型模具•冲压模具•光学级模具•光盘模具•玻璃成型模具•铝镁合金加工模具•粉末治金模具•空调器翻边模具•半导体封装模具•吹塑成型模具•铍铜材料模具及产品精密机械•精密轴承•纺织设备及零部件•压缩机螺杆，滑片•泵密封圈，叶片•缝制设备及零部件•弹簧片•精密传动机构切削刀具•加工有色金属的刀具•加工PCB材料的刀具工量具•卡尺•卡规•塞规•治具医疗设备和器具•手术刀片•手术剪•心脏瓣膜•人工关节•血管支架内燃机工业•燃料喷射系统(气门挺杆，柱塞，喷油嘴) •动力传动系统（齿轮，轴承，凸轮轴）•活塞部件（活塞环，活塞销）•门扣锁，内饰娱乐健身•扬声器振膜•移动硬盘•光盘•高尔夫球具•自行车部件•剃须刀片光学•红外增透膜•减反射膜•玻璃镀膜•镜片镀膜•亚克力镀膜•保护膜装饰镀膜•手机外壳•高档手表•室内外五金卫浴产品•饰品航空航天•飞机，导弹整流罩镀膜•卫星，太阳能电池镀膜。

DLC涂层改善气门挺柱摩擦学性能的试验研究

DLC涂层改善气门挺柱摩擦学性能的试验研究李伟军;李周裕;王媛慧【摘要】为探求DLC涂层对气门挺柱摩擦学性能的影响,制备了三种不同表面处理的气门挺柱,搭建了配气机构试验台架,对比分析了不同顶面处理方法的气门挺柱在不同转速和缸盖温度下的摩擦功耗；测试了试验前后气门挺柱和凸轮的表面形态,研究了DLC涂层表面特性及其耐磨损特性。

试验结果表明,DLC涂层能够减小气门挺柱表面粗糙度,含Si的DLC涂层表面粗糙度极小；气门挺柱与凸轮之间的摩擦力矩随着凸轮轴转速上升逐渐减小,随着缸盖温度上升逐渐增大；相对于传统碳氮共渗气门挺柱,DLC涂层能有效减小摩擦损失,含Si的DLC涂层能减小高达20％的摩擦损失；无涂层气门挺柱和不含Si的DLC涂层气门挺柱的耐磨性较差,含Si的DLC涂层具有极好的耐磨性。

%In order to analyze the effects of DLC coating on tribology characteristics of valve tap-pet,tappets with three different kinds of surface treatment were prepared and valvetrain mechanism test bench was built.Then friction loss of valve tappets with different valve tappet top surface treat-ment was tested under different oil temperature.Surface profiles of valve tappets and cams were test-ed before and after the experiments to study the surface characteristic and anti-wear ability of DLC coating.The results show that DLC coating can reduce surface roughness of tappet and DLC coating with Si has extremely small roughness.Friction torque between tappet and cam decreases as the rota-tion speed of camshaft gets bigger and increases when the oil temperature is higher.DLC coating can effectively improve frictionpared with traditional tappet with carbonitriding,DLC coating withSi can cut down friction loss by as large as 20%.Tappets with no coating and with coating with-out Si have bad anti-wear ability,while DLC coating with Si has prefect wear resistance ability.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P704-709)【关键词】汽油机;DLC涂层;气门挺柱;摩擦学;配气系统试验台架【作者】李伟军;李周裕;王媛慧【作者单位】上海汽车集团股份有限公司，上海，201804;上海汽车集团股份有限公司，上海，201804;上海汽车集团股份有限公司，上海，201804【正文语种】中文【中图分类】TK415气门挺柱是车用汽油机直接驱动型气门机构中的传动部件，与凸轮轴构成一个关键摩擦副。

基于海水介质的微型面接触摩擦副应力及摩擦学研究

基于海水介质的微型面接触摩擦副应力及摩擦学研究1. 引言摩擦副是机械设备中一个重要的组成部分，而面接触摩擦副是其中的一种常见形式。

在海水介质环境下工作的机械设备，其面接触摩擦副的工作条件更为恶劣，因为海水中含有多种离子、微生物和水质变化因素，这些因素都会对摩擦副的力学性能产生影响。

因此，研究海水介质中微型面接触摩擦副的应力及摩擦学特性，对于改进摩擦副的设计和优化具有重要的意义。

2. 海水介质中微型面接触摩擦副的应力分析海水中离子的存在会改变微型面接触摩擦副中的电荷状态，进而影响摩擦副的起动力和滑动摩擦力。

微型面接触摩擦副在运动过程中，压力和剪切力的作用下，会产生切向应力和法向应力。

切向应力和法向应力的大小与摩擦副的工作条件和材料性质密切相关。

在海水介质中，应力状态的不同会改变微型面接触摩擦副的运动特性，从而影响摩擦副的性能。

3. 海水介质中微型面接触摩擦副的摩擦学特性海水中微生物的存在会影响微型面接触摩擦副的摩擦学特性。

微生物的附着会导致物质层的增加，从而增加了面接触的摩擦力和阻力，降低了机械设备的工作效率。

此外，海水中含有的多种离子可以改变微型面接触摩擦副的电荷状态，影响其静电作用和化学反应，进而改变其摩擦学特性。

因此，需要通过实验研究和模拟计算，探究微型面接触摩擦副在不同海水介质中的摩擦学特性。

4. 总结海水介质可以对微型面接触摩擦副的力学性能和摩擦学特性产生重要影响。

因此，在设计和优化机械设备时需要充分考虑海水介质的影响，同时通过实验研究和模拟计算，深入探究微型面接触摩擦副在不同海水介质中的应力与摩擦学特性，以提高机械设备的工作效率和可靠性。

制备工艺参数对无氢类金刚石薄膜结构及光学性能的影响

制备工艺参数对无氢类金刚石薄膜结构及光学性能的影响冯建;姜宏;马艳平;张振华;那聪【摘要】采用射频磁控溅射技术在玻璃基底和单晶硅片上制备了无氢DLC薄膜.采用多种技术手段表征了不同工艺参数下制备的DLC薄膜的结构及光学性能.结果表明,溅射功率、工作气压、基底温度和氩气流量的变化对薄膜结构、透过率和光学带隙有较大影响.薄膜内部sp3键含量、可见光透过率及光学带隙都随溅射功率或基底温度的增加而减小,随工作气压的增大而增加,随氩气流量的增加先增大后减小.在工作气压为2.0 Pa时,可制备出ID/IG为0.86、可见光区平均透过率为85％、光学带隙为1.68eV的DLC薄膜.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】8页(P40-46,75)【关键词】类金刚石薄膜;磁控溅射;透过率;拉曼光谱【作者】冯建;姜宏;马艳平;张振华;那聪【作者单位】海南大学材料与化工学院,海南海口 570228;南海海洋资源利用国家重点实验室,海南海口 570228;海南省特种玻璃重点实验室,海南海口 570228;海南大学材料与化工学院,海南海口 570228;南海海洋资源利用国家重点实验室,海南海口 570228;海南省特种玻璃重点实验室,海南海口 570228;海南大学材料与化工学院,海南海口 570228;南海海洋资源利用国家重点实验室,海南海口 570228;海南省特种玻璃重点实验室,海南海口 570228;海南中航特玻科技有限公司,海南澄迈571924;海南大学材料与化工学院,海南海口 570228;南海海洋资源利用国家重点实验室,海南海口 570228;海南省特种玻璃重点实验室,海南海口 570228【正文语种】中文【中图分类】TB341 引言类金刚石薄膜(DLC，Diamond-Like Carbon Films)是由sp2和sp3杂化的碳原子高度交联的网状结构和孤立的团簇所组成的亚稳态非晶态碳膜[1]。

Ti-DLC薄膜在水介质中的摩擦学特性(PDF X页)

收稿日期：２０１５－０１ —１５
作者简介：高宋（１９８９一）．男，硕士研究生，研究方向为表面工程及摩擦学．Ｅ．ｍａｉｌ：ｇｗｓｏｎｇｓｏｎｇ＠１６３．ｃｏｍ．通讯作者：周飞（１９６９一）．男，博士，教授，博士生导师，研
ｂｅｃｏｍｅｓｓｍｏｏｔｈ，ｔｈｕｓｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅБайду номын сангаасｎｔａｎｄｗｅａｒｒａｔｅａｒｅｒｅｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｉ — ＤＬＣｃｏａｔｉｎｇｓ；Ｍ２ｔｏｏｌｓｔｅｅｌ；ｗａｔｅｒｌｕｂｉｃｒａｔｉｏｎ：ｆｉｃｒｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒ
ＴｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＴｉ－・ＤＬＣｃｏａｔｉｎｇｓｗｅｒｅａｎｌｙａｚｅｄａｎｄｏｂｓｅｒｖｅｄｕｓｉｎｇＸ－・ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏ－
副在水中的摩擦学特性。结果表明，Ｔｉ．ＤＬＣ薄膜具有致密的表面结构，含有较多的Ｃ－Ｃｓｐ键；摩擦介质为去离子水时，
薄膜的摩擦因数随着载荷的增加先减小后增大，且载荷增加到一定值后，摩擦因数几乎不再变化；薄膜磨损率随着载荷

模拟海洋环境下新型水润滑尾轴承材料摩擦性能

模拟海洋环境下新型水润滑尾轴承材料摩擦性能盛晨兴;吴祖旻;姜松;郭智威【摘要】利用高密度聚乙烯与不同浓度愈创树脂混合制备系列新型水润滑尾轴承材料,在CBZ-1摩擦磨损试验机上考察其在模拟海洋环境下的摩擦性能,对比分析不同配比材料摩擦因数和磨损量以及磨损表面形貌的变化情况.结果表明,在高密度聚乙烯中加入适量的愈创树脂可很好地改善材料的自润滑性能,且随着愈创树脂含量的增加,材料的摩擦因数和磨损率先减小后增加,这是因为愈创树脂在摩擦过程中会因受热软化分泌出一定量的油脂,有助于摩擦副表面水膜的形成,从而提高材料的摩擦磨损性能;适量愈创树脂的加入可以有效降低材料的表面粗糙度,改善摩擦副的表面性能,从而提高材料的工作稳定性.%New materials of water lubricated bearing was prepared by polyethylene with different concentration of the guaiacum resin,and their friction and wear performances were investigated on the CBZ-1 friction and wear test machine under the simulated marine environment.The friction coefficient,wear mass loss and the surface morphology of the materials with different concentration of guaiacum resin were analyzed.The results show that the self-lubricating properties of the materials are perfectly improved by adding some guaitacum into polyethylene.With the increasing of the content of guaiacum resin,the friction coefficient and wear rate of the materials are first decreased and then increased,for the guaiacum resin can produce a certain amount of grease due to thermal softening during the friction process,which contributes to the formation of water film in the surface of friction pair and improves the friction and wear properties of the materials.The addition ofappropriate guaiacum resin can effectively reduce the surface roughnessof the materials and improve the surface performance of frictionpair,thereby improving the working stability of the materials.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2017(042)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】海洋环境;水润滑轴承;愈创树脂;摩擦性能【作者】盛晨兴;吴祖旻;姜松;郭智威【作者单位】武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所湖北武汉430063【正文语种】中文【中图分类】TH117.1近年来，水润滑尾轴承被广泛地运用于各种类型的船舶，其具有优秀的工作可靠性、耐磨性、耐腐蚀性以及良好的抗冲击性。

不同对偶材料对四面体非晶碳薄膜摩擦学性能的影响

不同对偶材料对四面体非晶碳薄膜摩擦学性能的影响潘发青;张浩洋;丁继成;赵志勇;张宝荣;杨英;彭欣;郑军【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2023(56)2【摘要】为探究四面体非晶碳(ta-C)薄膜与几种典型对偶材料的摩擦学性能的变化规律及相关机理,采用新型激光引弧磁过滤真空阴极电弧技术制备厚度约为1μm的ta-C薄膜,选用WC、Al_(2)O_(3)、9Cr183种高硬度对磨球进行摩擦磨损试验。

使用扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱仪、表面轮廓仪、纳米压痕仪、球盘摩擦磨损试验仪对ta-C薄膜的微观结构和摩擦学性能进行系统研究。

结果表明:3种对偶材料下,ta-C薄膜的摩擦系数都很低,均表现出较优异的抗磨减摩性能。

其中,当对磨球为Al_(2)O_(3)时,薄膜摩擦系数最低,为0.11左右;当对磨球为9Cr18时,薄膜的磨损率最小,为4.0×10^(-7)mm^(3)/(N·m);对磨球为WC时,薄膜的磨损率最高,为7.6×10^(-7)mm^(3)/(N·m)。

薄膜的磨损机理主要为磨粒磨损,不同对偶材料表面均生成了具有碳质结构特征和石墨化的转移膜。

【总页数】7页(P9-15)【作者】潘发青;张浩洋;丁继成;赵志勇;张宝荣;杨英;彭欣;郑军【作者单位】先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室;安徽工业大学材料科学与工程学院;山西柴油机工业有限责任公司;重庆建设工业集团有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】TG174.4【相关文献】1.以四面体非晶碳为布拉格反射栅高声阻抗材料的固贴式薄膜体声波谐振器性能仿真分析2.真空阴极多弧离子镀不同厚度四面体非晶碳薄膜的结构和性能3.无氢四面体非晶碳膜在海水中的摩擦学性能4.摩擦偶件材料对非晶含氢碳薄膜摩擦学性能的影响5.四面体无定型无氢非晶碳膜的制备及其摩擦学性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

DLC刀具涂层研究综述

无涂层刀具dlc涂层刀具dlc涂层性能dlc涂层概述力学性能高硬度高弹性模量高热导率热膨胀系数小密度低优异耐磨性和低摩擦系数电学性能较低的电子亲和势高电阻率介电常数较低光学性能在可见光及近红外区具有很高的透过率光学带隙低折射率在1724之间较高的激光损伤阈值化学性能生物相容性好极高化学惰性耐酸耐碱良好的疏水dlc涂层分类dlc涂层ac含氢非晶碳膜ac
积稳定的薄膜的最大厚度。另外，膜厚的均匀性对内应力也有影响。
热稳定性差
DLC通常为非晶结构，是亚稳相，因此在温度升高过程中，DLC涂层将发生石墨化，即 sp3 键向 sp2 键转变。从而引起 DLC 涂层的结构及性能的变化。
3
DLC涂层存在的问题及解决方法
解决方法
多层膜
在机体上沉积制备多层膜 Ti/TiC/DLC 和 Ti/TiN/TiCN/DLC ，可大大降低DLC涂层与基体间的内应力。
谢谢！
Thank you for your listening!
DLC刀具涂层研究综述
目录
1 2 3 4
涂层刀具产生背景 DLC涂层概述
DLC涂层存在的问题及解决方法
DLC涂层研究展望
涂层刀具产生背景
1
涂层刀具产生背景
background
采用涂层技术可有效提高切削刀具使用寿命，使刀具获得优良的综合机械性能，从
而大幅度提高机械加工效率。因此，涂层技
背景
液相电沉积（Lபைடு நூலகம்D）
以有机溶液作为碳源，由高电压电源作用下有机物的分子极化分解，发生复杂的物理化学变化，从而在基底上得到碳膜。
DLC涂层存在的问题及解决方法
3
DLC涂层存在的问题及解决方法
存在的问题

无氢类金刚石薄膜的制备及其摩擦学性能研究的开题报告

无氢类金刚石薄膜的制备及其摩擦学性能研究的开题报告一、研究背景金刚石是一种优秀的材料，具有极高的硬度、耐磨、高热导率等优异的性能，被广泛应用于切削、磨削、电子器件等领域。

然而，传统的合成金刚石材料常常需要高压高温条件，且常常还需要添加氢气等气体，并且对材料的性能有很大的影响。

因此，在不需要高压高温条件和氢气的情况下制备出优异的金刚石材料备受关注。

近年来，通过离子束沉积技术可以制备出无氢类金刚石薄膜材料，该技术可以在常温下制备出优异性能的金刚石薄膜。

然而，目前对于无氢类金刚石薄膜材料的研究还比较少，特别是对于其摩擦学性能的研究还很不充分。

因此，对于无氢类金刚石薄膜材料的制备及其摩擦学性能研究，有着很大的意义和价值。

二、研究内容和目标本课题的研究内容为制备无氢类金刚石薄膜材料，并对其摩擦学性能进行研究。

主要包括以下几个方面：1.通过离子束沉积技术制备出无氢类金刚石薄膜，并对其结构和形貌进行表征。

2.通过纳米压痕技术研究无氢类金刚石薄膜的力学性能。

3.通过微纳卓越技术研究无氢类金刚石薄膜的摩擦学性能，并分析其摩擦学特性。

本课题研究的目标是制备出高质量、高性能的无氢类金刚石薄膜，同时深入研究其摩擦学性能，为金刚石薄膜的应用提供理论和实验基础。

三、研究方法和步骤本课题的研究采用以下方法和步骤：1.制备无氢类金刚石薄膜。

采用离子束沉积技术制备金刚石薄膜，并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对制备的薄膜进行表征。

2.研究无氢类金刚石薄膜的力学性能。

采用纳米压痕技术对制备的金刚石薄膜进行测试，得到金刚石薄膜的硬度、弹性模量等力学参数。

3.研究无氢类金刚石薄膜的摩擦学性能。

采用微纳卓越技术研究金刚石薄膜的摩擦学性能，并通过原子力显微镜等手段对制备的金刚石薄膜表面形貌进行表征。

四、研究意义和价值无氢类金刚石薄膜是一种新型材料，具有很高的应用价值。

通过本课题的研究，能够深入了解无氢类金刚石薄膜的结构、性质和应用，可以为其在电子器件、光电器件等领域的应用提供理论和实验基础。

几种聚合物材料在海水中的摩擦学行为

几种聚合物材料在海水中的摩擦学行为1.聚乙烯在海水中具有较低的摩擦系数。

Polyethylene has a low coefficient of friction in seawater.2.聚甲基丙烯酸甲酯在海水中具有良好的耐磨性能。

Poly(methyl methacrylate) exhibits good wear resistance in seawater.3.聚丙烯在海水中容易发生摩擦磨损。

Polypropylene is prone to frictional wear in seawater.4.聚碳酸酯在海水中表现出稳定的摩擦性能。

Polycarbonate demonstrates stable frictional behavior in seawater.5.在海水中，聚氯乙烯表现出较高的摩擦系数。

Polyvinyl chloride shows a higher coefficient of friction in seawater.6.聚苯乙烯在海水中的摩擦行为可能受温度影响较大。

The frictional behavior of polystyrene in seawater may be significantly affected by temperature.7.在海水中，尼龙材料具有较好的耐磨性能。

Nylon materials exhibit good wear resistance in seawater.8.聚醚硫醚在海水中可能表现出较低的摩擦系数。

Poly(phenylene sulfide) may exhibit a lower coefficient of friction in seawater.9.聚四氟乙烯在海水中具有非常低的摩擦系数。

Polytetrafluoroethylene has an extremely low coefficient of friction in seawater.10.聚丙烯腈在海水中的摩擦性能取决于其摩擦副的材料。