一种超硬低摩擦系数涂层
超硬材料涂层
超硬材料涂层1.金刚石、类金刚石(DLC)涂层金刚石涂层是新型刀具涂层材料之一。
它利用低压化学气相沉积技术在硬质合金基体上生长出一层由多晶构成的金刚石膜,用其加工硅铝合金和铜合金等有色金属、玻璃纤维等工程材料及硬质合金等材料,刀具寿命是一般硬质合金刀具的50~100倍。
金刚石涂层采纳了很多金刚石合成技术,最一般的是热丝法、微波等离子法和DC等离子喷射法。
通过改进涂层方法和涂层的粘结,已生产出金刚石涂层刀具,并在工业上得到了应用。
近年来,美国、日本和瑞典等国家都已相继推出了金刚石涂层的丝锥、铰刀、铣刀以及用于加工印刷线路板上的小孔金刚石涂层硬质合金钻头及各种可转位刀片,如瑞典Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25等牌号产品。
美国Turchan公司开发的一种激光等离子体沉积金刚石的新工艺,用此法沉积金刚石,由于等离子场包围整个刀具,刀具上的涂层均匀,其沉积速度比常规CVD法快1000倍。
此法所成的金刚石涂层与基体之间产生真正的冶金结合,涂层强度高,可防止涂层脱落、龟裂和裂纹等缺陷。
CemeCon公司具有特色的CVD金刚石涂层技术,2000年建立生产线,使金刚石涂层技术达到工业化生产水平,其技术含量高,可以批量生产金刚石涂层。
类金刚石涂层在对某些材料(Al、Ti及其复合材料)的机械加工方面具有明显优势。
通过低压气相沉积的类金刚石涂层,其微观结构与天然金刚石相比仍有较大差异。
九十时代,常采纳激活氢存在下的低压气相沉积DLC,涂层中含有大量氢。
含氢过多将降低涂层的结合力和硬度,增大内应力。
DLC中的氢在较高的温度下会渐渐释放出来,引起涂层工作不稳定。
不含氢的DLC硬度比含氢的DLC高,具有组织均匀、可大面积沉积、成本低、表面平整等优点,已成为近年来DLC涂层讨论的热点。
美国科学家A.A.Voevodin提出沉积超硬DLC涂层的结构设计为Ti—TiC—DLC梯度变化涂层,使硬度由较软的钢基体渐渐提高到表层超硬的DLC涂层。
二硫化钨涂层的优点【详细介绍】
二硫化钨涂层应用于汽车工业、医疗设备、塑料工业等领域且为大多数客户所青睐,为使用行业和企业带来了可观的经济效益,这与它自身的优点是分不开的。
二硫化钨涂层,即二硫化钨固体润滑膜,是由有机粘结剂(环氧树脂)或者无机粘结剂(硅酸钠等),与二硫化钨粉剂等材料配成成膜剂,再用喷涂或刷涂的方法在摩擦面上形成具有自润滑性能的固体膜。
机械设备在使用过程中容易发生摩擦。
当使用适量时,它可以提高机械性能;当超过可接受的限度时,它则会导致磨损。
在包括高温和高压在内的极端环境中,两个部件之间的摩擦增加。
这种情况下,二硫化钨涂层可以帮助减少机器部件上的摩擦,并在这种环境下保持机器部件的最佳性能。
二硫化钨涂层主要有以下几方面的优点:(1)低摩擦系数:该涂层的摩擦系数较低,动摩擦系数为0.03,静摩擦系数为0.07。
(2)有助于避免碳堆积:低摩擦系数有助于避免碳堆积,比聚四氟乙烯,石墨,二硫化钼(MOS2)更好。
(3)理想的极端条件:这种干膜涂层可以承受10000psi(负载能力等于基材)的负载,工作温度范围从-460°F到1200°F。
(4)提高使用寿命:二硫化钨有助于防止组件或机器部件的抓伤、擦伤、微动或冷焊,从而有助于减少维护问题、昂贵的部件替换、停机时间和其他问题。
(5)与大多数油和润滑脂兼容:二硫化钨与大多数油和润滑脂兼容,并保持流体动力层。
(6)使用方便:干膜涂层使用方便,不需要加热固化,也不需要烘烤。
不需任何化学剂或粘合剂,可方便地应用于金属零件上。
它不会剥落,因为它很容易被基质吸收。
(7)良好的化学稳定性:二硫化钨无毒、无腐蚀性且惰性。
它与大多数金属基板反应但不能忍受溶剂、氯化溶剂和精制燃料。
特氟龙涂层特性
特氟龙涂层特性特氟龙涂层可以应用在炭钢,不锈钢,铝,铜,镁以及各种合金等金属材质上,也可以应用在玻璃,玻纤以及一些橡胶塑料等非金属材质上。
氟龙涂层的应用通常都是它本身优越性能的结合,其性能包括:1、不粘性:涂层表面有极低的表面张力,因而表现出极强的不粘性。
极少固态物质可以永久粘在涂层上。
虽然胶状物质对其表面有可能会有一定粘附,绝大多数材料在其表面都很容易清洗。
2、低摩擦系数:特氟龙在所有固体材料中具有最低的摩擦系数,其范围大概在0.05~0.2,取决于表面压力,滑动速度以及运用何涂层。
3、不湿性:涂层表面具有极强的疏水疏油性,因此清洗就更加容易彻底。
事实上,很多情况下涂层表现出自洁性。
4、以及极高的表面电阻。
通过特殊配方或工业处理后,甚至能具有一定的导电性,可以用作抗静电涂料。
5、耐高温:涂层具有极强的耐高温及耐火性能,这是由特氟龙有很高的熔点和自燃点,以及意想不到的极低的导热性。
特氟龙涂层工作温度最高可以达到290 °C,间断性的工作温度甚至可以达到315 °C。
6、耐化学性:通常,特富龙®不受化学环境的影响。
至今所知道影响特富龙R的化学品只有熔融的硷金属和高温下的氟化剂。
7、低温稳定性:许多特富龙®工业涂料能忍受严酷的绝对零度而不损失机械特性。
特富龙R工业涂料可在低达—270oC/-454oF温度下使用。
特氟龙杰出的滑动性能已经被广泛地认可,它跟大多数材质接触时都有很低的摩擦系数,主要取决于负荷、滑动速度和所使用的特富龙涂料品种,一般在0.05-0.20范围内。
在生产诸如金属,塑料,纸张,食品的过程中,特氟龙涂层使它们的传送变得更加的容易。
经特氟龙处理过的表面具有干润滑的效果。
因此常常被应用在对摩擦系数要求高的机械零部件上,降低摩擦系数增加耐磨性的同时,也可以自润滑。
摩力克涂层的作用-概述说明以及解释
摩力克涂层的作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:摩力克涂层是一种应用广泛的特种涂层,它具有出色的性能和广泛的应用领域。
摩力克涂层的作用是通过表面修饰和改变来提升材料的摩擦特性、耐磨性和耐蚀性。
在各个行业中,摩力克涂层被广泛应用于汽车制造、机械制造、航空航天、建筑工程等领域中,对于提高产品的性能和延长使用寿命起到了至关重要的作用。
摩力克涂层通过在物体表面形成一层坚固的保护膜,降低了金属与金属之间的摩擦系数,从而减少了能量的消耗和热量的产生。
这不仅使得设备的运行更加顺畅、高效,还能减少能源的消耗,降低了企业和个人的生产成本。
此外,摩力克涂层还具有出色的耐磨性,能够有效地延长材料的使用寿命,降低维护保养的频率和费用。
与此同时,摩力克涂层还能够增加材料的耐蚀性,提高其抗腐蚀能力。
在恶劣的气候和环境条件下,材料表面暴露在空气中容易受到氧化和腐蚀的影响,导致材料质量的下降和使用寿命的缩短。
而通过应用摩力克涂层,可以有效地隔绝材料与外界环境的接触,减少了氧化和腐蚀的可能性,大大提高了材料的耐蚀能力。
总之,摩力克涂层作为一种重要的表面处理技术,在提高材料性能和保护材料方面起到了至关重要的作用。
它不仅可以降低摩擦系数,提高设备的运行效率,还能延长材料的使用寿命,并提高其抗腐蚀性能。
随着科技的不断发展和应用领域的不断拓宽,摩力克涂层在未来还将有更广阔的发展前景。
1.2 文章结构文章结构指的是文章的组织框架,它对于文章的清晰度和逻辑性至关重要。
本文将按照以下结构进行展开:2. 正文2.1 第一个要点2.2 第二个要点2.3 第三个要点这个结构的目的是系统地介绍摩力克涂层的作用,从不同的角度和方面进行分析和讨论。
首先,在第一个要点中,将详细介绍摩力克涂层的基本原理和成分,以及其对涂层材料的功能和特点的影响。
这将包括摩力克涂层的防腐、防刮、防酸碱等方面的作用。
接下来,在第二个要点中,将重点讨论摩力克涂层在提高机械性能方面的作用。
AlCrSiN基自润滑刀具涂层的结构和性能研究
AlCrSiN基自润滑刀具涂层的结构和性能研究AlCrSiN是一种新型的自润滑刀具涂层材料,具有优异的耐磨、耐腐蚀、高硬度、高热稳定性、低摩擦系数等特性。
本文将在理论和实验方面,探讨AlCrSiN基自润滑刀具涂层的结构和性能。
1. AlCrSiN基自润滑刀具涂层的结构与制备AlCrSiN涂层主要由四个主要元素构成,即铝(Al)、铬(Cr)、硅(Si)和氮(N)。
其中,铝元素是最常用的金属元素,有很好的化学稳定性和氧化还原性;铬元素因其高温强度和耐蚀性,成为刀具涂层的重要成分;硅元素是一种非金属元素,与金属元素形成的复合结构能够提高涂层的硬度和耐磨性;氮元素则是一种惰性元素,能够提高涂层的耐高温性和化学惰性。
在制备过程中,首先在刀具表面进行基础处理,并进行外表面的抛光。
然后,采用真空离子镀技术(PVD)或化学气相沉积(CVD)工艺,将AlCrSiN涂层制备在刀具表面上。
2. AlCrSiN基自润滑刀具涂层的性能研究2.1 结构性能研究表明,AlCrSiN涂层具有网状晶体结构和均匀的化学成分分布。
其中,网状晶体结构的形成是由于制备过程中,原材料分子内部氢键作用收缩,分子间作用扩大,使离子束方向作用下的原子在刀具表面形成网状晶体结构。
同时,涂层表面形成的由硅-氮键和铝-氮键组成的硬质组分可以提高涂层的硬度,从而提高其耐磨性。
此外,由于涂层表面的油膜,可有效降低涂层与工件之间的摩擦系数和磨损率。
2.2 热稳定性能研究发现,AlCrSiN涂层的热稳定性能较好。
实验结果表明,在高温臭氧环境中,AlCrSiN涂层的氧化速率低于TiAlN涂层。
这是因为AlCrSiN涂层中高浓度的氧化物(如Al2O3)能够在涂层表面形成陶瓷层,从而有效地保护涂层免受氧化的影响。
而这种陶瓷层的形成和生长是由于AlCrSiN涂层中的硅和氮元素在高温条件下的反应所产生。
2.3 摩擦学性能研究表明,AlCrSiN涂层的摩擦学性能优异。
实验结果表明,在不同负载下,AlCrSiN涂层的摩擦系数均比TiAlN涂层低。
DLC膜——精选推荐
DLC膜类金刚石膜(Diamond-Like-Carbon,DLC),是一种非晶碳膜,它具有类似天然金刚石的许多性质,如高硬度、低摩擦系数、高电阻率、良好的光学性能、高化学稳定性等[1,2]。
因此,DLC膜广泛应用于机械、磁记录技术、光电、激光等领域,从20世纪80年代以来一直是薄膜技术领域研究的热点之一。
由于制备方法和采用的碳原子载气相沉积(PVD)制备的。
体不同,生成的DLC 膜中原子的键合方式(有C-H、C- C)及碳原子之间的键合方式(有sp2、sp3等)有所不同,并且各种键合方式的比例不同。
因此DLC膜是范围很大的一类非晶碳膜,为sp2、sp3键共存(石墨为sp2键、金刚石为sp3键)。
根据膜中含氢与否可分为无氢和含氢DLC,即ta-C和ta-C:H。
含氢的类金刚石膜是通过化学气相沉积(CVD)制备的,而不含氢的类金刚石膜是通过物理不同工艺制备的DLC的成分、结构和性能相差较大,一般把硬度超过金刚石硬度20%的绝缘无定型非晶碳膜称为类金刚石膜。
图1是类金刚石的C-H相图[3],可以看出,只有相图的上半部分才能形成DLC,图中ta-C和ta-C:H的区域即DLC的形成区域,它们均是含sp3键较多的区域。
典型的ta-C:H膜含sp3部分要少于50%,而ta-C膜(即四面体碳ta-C)包含85%甚至更高含量的sp3键。
图1 类金刚石C-H图在直流放电等离子体中,Whitmell和Williamson首次用碳氢气体制备了DLC 膜。
此后,DLC膜已被多种方法制备,它们的主要共同特征都是在粒子轰击的条件下成膜的,荷能离子对膜生长表面的轰击对其sp3键结构的形成起着关键的作用,故又称之为离子碳膜,并记为i-C。
到目前为止,类金刚石膜的制备方法大致可以分为两大类:物理气相沉积法和等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)。
前者包括蒸发镀膜、磁控溅射、离子束镀膜、脉冲激光沉积、激光-离子束沉积、磁过滤真空弧沉积方法等。
金刚石涂层在刀具上的应用综述
金刚石涂层在刀具上的应用综述【摘要】随着金刚石涂层被广泛应用,其在切削刀具上的应用也引起了广泛关注。
本文对金刚石涂层的市场,金刚石薄膜的制备及工艺,涂层性能评价指标进行了综述,希望对评价、提高和改进金刚石涂层刀具产品性能有指导意义。
【关键词】金刚石涂层;超硬刀具;刀具寿命[Abstract] With the diamond coating is widely used,its application in the cutting tool also attracted wide attention. By reviewing the market for diamond coating,preparation and process,coating performance evaluation of diamond films,we want to evaluate,enhance and improve the performance of diamond coated tool.[Keywords] diamond coating;Superhard tool;tool life1.引言随着汽车,航空和航天等工业的发展,有色金属及合金、纤维增强塑料、纤维增强金属以及石墨、陶瓷等新型先进材料越来越多的应用到这些工业产品中,这对机械加工提出了高效率,高精度等要求,普通刀具已经不能满足需求,而迫切需要一种耐磨性更高、能稳定实现高精、高效、寿命更长的超硬刀具,金刚石涂层刀具因其具有十分接近天然金刚石的硬度和耐磨性高的弹性模量、极高的热导率、良好的自润滑性和化学稳定性等优异性能,成为加工难加工材料的理想刀具。
1.1金刚石涂层介绍金刚石是自然界最硬的材料,摩擦系数很小,导热性很好,是用于制作切削工具的最佳材料,但金刚石很脆,因此普通的金刚石工具只能用于精加工,而不能用于粗加工。
金刚石单晶工具和金刚石聚晶工具虽然凭借其使用寿命和加工质量的优势在国内外市场销售多年,但因其价格昂贵,抗冲击性差,应用范围较小。
硬质涂层概PPT课件
发动机叶片保护
硬质涂层可以用于航空发 动机叶片,提高叶片的耐 高温和耐腐蚀性能,延长 发动机使用寿命。
机体防腐
硬质涂层可以作为防腐涂 层,应用于飞机机身和机 翼,提高飞机防腐性能。
航天器防热
硬质涂层可以用于航天器 的防热涂层,提高航天器 的耐高温性能。
石油化工工业中的应用
管道防腐
硬质涂层可以作为防腐涂层,应 用于石油化工管道,提高管道的
物理气相沉积工艺
总结词
物理气相沉积是一种通过物理方式将气体中的元素沉积在基材表面的工艺,具有涂层致密、结合力强 等优点。
详细描述
物理气相沉积工艺通常包括真空系统的建立、蒸发或溅射源的选择、基材温度和溅射时间的控制等步 骤。在物理气相沉积过程中,基材温度、溅射功率、气体流量等因素都会影响涂层的性能。
02
03
发动机保护
硬质涂层可以用于发动机 的活塞、气缸和曲轴等部 件,提高耐磨性和耐腐蚀 性,延长使用寿命。
汽车车身防腐
硬质涂层可以作为防腐涂 层,应用于汽车车身和底 盘,提高汽车防腐性能。
汽车零部件耐磨
硬质涂层可以提高汽车零 部件的耐磨性,如刹车片、 离合器片等,提高汽车的 安全性能。
航空航天工业中的应用
耐腐蚀性能。
储罐防腐
硬质涂层可以作为防腐涂层,应用 于石油化工储罐,提高储罐的防腐 性能。
阀门耐磨
硬质涂层可以提高石油化工阀门部 件的耐磨性,延长阀门使用寿命。
05 硬质涂层的发展趋势与展 望
新材料的研究与应用
高性能陶瓷涂层
纳米涂层
具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性 等特点,广泛应用于航空航天、汽车、 能源等领域。
它通常由硬质颗粒和粘结剂组成 ,通过物理或化学气相沉积技术 在基材表面形成一层薄膜。
可在刚性与柔性间进行变换的生物聚合材料
可在 刚性与柔性 问进行变换 的生物聚合材料
美国凯斯西部大学正在开发一种生物聚合材料, 这种材料可在刚性与柔性间进行快速转 换。研究人员受到海参的启发,它在水溶液 中变软,而当溶液蒸发后变硬 ,而产生了开发这
种材料的念头。 研究人员认为这类材料应能在医学移植手术中起到作用。 用这种材料制成用 于长期记录血液活性的电极,手术 时应能减小伤痕。 海参的皮肤由非常精细的纤维素网络组成 。 当进行防卫 时, 外围细胞释放出将须状物结 合成一体的分子,形成一个刚性的保护层 。在放松状态 时,其他细胞释放 出塑性蛋白质,使
维克的 Hf x表明, ie l 所有经测试材料均拥有最高的阻尼本领, 其原因在于它们拥有最高的抗 冲击疲劳强度。 ( 杨英惠 摘译 )
纳米 复合材 料聚合 物制成 的结构复合式 电池
美国陆军研究室正在开发一种聚合物复合材料,它们既具有结构材料的承载力,同时还 贮有电化学能。多功能电池可取代单功能结构元件 , 为减重条件下提供额外 电能。多功能电 池使用 了纤维与母体复合材料, 中每个元件均设计成既可用作结构元件,同时又是一个 电 其 化学电池元件。电池的阴极是一个金属 网状物,上面涂以阴极材料, 电池阳极则是一个碳 而 纤维制成品;中间夹有玻璃纤维隔层,所有元件 以固体塑料 电解质粘结成一体。 涂覆网状阴 极和碳纤维阳极即可负载,又可传导电流。 玻璃纤维隔层可进一步增强结构的支持力,而且
可保证 电极之间的电绝缘。 纳米复合材料聚合物将负荷传递给其他元件 , 同时在 电极问进行离子传导。 树脂 电解质 可在很大范围内变化特性, 通过无机纳米填充剂进一步改善特性 。由于锂 电池具有高能密度 并与 电解质相匹配,而用作试验品。 ( 杨英惠 摘译)
NE C开发 R /i uTFra bibliotek阻挡层积层 材料及 T O 高介 电材料 ax
tialn涂层的摩擦因子 -回复
tialn涂层的摩擦因子-回复摩擦因子是衡量两个物体之间摩擦力大小的物理量,它代表了两个物体相对运动时的摩擦程度。
而Tialn涂层是一种常见的表面涂层,具有优异的抗磨损和耐腐蚀性能。
本文将围绕Tialn涂层的摩擦因子展开讨论,从摩擦理论、Tialn涂层特性到实际应用等方面,一步一步回答中括号内的内容。
第一步:了解摩擦理论- 摩擦因子的基本概念和计算公式。
摩擦是指两个物体在接触过程中相对运动并阻碍彼此运动的现象。
摩擦力的大小可以通过摩擦因子来描述,摩擦因子定义为摩擦力与正压力之比。
摩擦力的计算公式为:F = μN其中F表示摩擦力,μ表示摩擦因子,N表示正压力。
第二步:介绍Tialn涂层的特性。
Tialn涂层是一种通过物理气相沉积(PVD)方法制备的超硬涂层。
它主要由钛铝化合物和氮化物构成,具有以下特性:1. 高硬度:Tialn涂层的硬度一般在2000-3000 HV之间,比大多数金属材料都要硬。
2. 低摩擦系数:Tialn涂层具有较低的摩擦系数,可以降低两个物体之间的相对运动时的摩擦力。
3. 耐磨损性:Tialn涂层对磨损具有较好的耐受性,可以延长物体的使用寿命。
4. 良好的热稳定性:Tialn涂层在高温环境下能够保持其稳定性,不易发生脱落或变形。
第三步:讨论Tialn涂层对摩擦因子的影响。
Tialn涂层的低摩擦系数是其重要特性之一。
由于涂层具有均匀的化学成分和致密的结构,它可以降低涂层表面的粗糙度,减少表面间的接触面积,从而降低了两个物体之间的相对运动时的摩擦力。
此外,涂层的硬度高,可以抵抗物体表面的切削和磨损,进一步减小了摩擦力。
因此,Tialn涂层在减小摩擦因子方面具有显著的优势。
第四步:讨论Tialn涂层的应用领域。
由于Tialn涂层具有优异的摩擦性能,因此在许多领域都有广泛的应用,包括:1. 刀具加工:Tialn涂层被广泛用于刀具、钻头和铣刀等加工工具上,以提供更高的切削速度和延长使用寿命。
PVD和CVD涂层方法
PVD和CVD涂层方法涂层方法目前生产上常用的涂层方法有两种:物理气相沉积(PVD) 法和化学气相沉积(CVD) 法。
前者沉积温度为500℃,涂层厚度为2~5µm;后者的沉积温度为900℃~1100℃,涂层厚度可达5~10µm,并且设备简单,涂层均匀。
因PVD法未超过高速钢本身的回火温度,故高速钢刀具一般采用PVD法,硬质合金大多采用CVD法。
硬质合金用CVD法涂层时,由于其沉积温度高,故涂层与基体之间容易形成一层脆性的脱碳层(η相),导致刀片脆性破裂。
近十几年来,随着涂覆技术的进步,硬质合金也可采用PVD法。
国外还用PVD/CVD相结合的技术,开发了复合的涂层工艺,称为PACVD法(等离子体化学气相沉积法)。
即利用等离子体来促进化学反应,可把涂覆温度降至400℃以下(目前涂覆温度已可降至180℃~200℃),使硬质合金基体与涂层材料之间不会产生扩散、相变或交换反应,可保持刀片原有的韧性。
据报道,这种方法对涂覆金刚石和立方氮化硼(CBN)超硬涂层特别有效。
用CVD法涂层时,切削刃需预先进行钝化处理(钝圆半径一般为0.02~0.08mm,切削刃强度随钝圆半径增大而提高),故刃口没有未涂层刀片锋利。
所以,对精加工产生薄切屑、要求切削刃锋利的刀具应采用PVD法。
涂层除可涂覆在普通切削刀片上外,还可涂覆到整体刀具上,目前已发展到涂覆在焊的硬质合金刀具上。
据报道,国外某公司在焊接式的硬质合金钻头上采用了PCVD法,结果使加工钢料时的钻头寿命比高速钢钻头长10倍,效率提高5倍。
涂层成份又有哪些呢?各自的区别在哪里,应用面怎样。
通常使用的涂层有:TiC、TiN、Ti(C.N)、Gr7O3、Al2O3等。
以上几种CVD的硬质涂层基本具备低的滑动摩擦系数,高的抗磨能力,高的抗接触疲劳能力,高的表面强度,保证表面具有足够的尺寸稳定性与基体之间有高的粘附强度。
PVD与CVD涂层工艺比较PVD与CVD涂层工艺比较沉积温度涂层厚度涂层表面状态主要涂层材料涂层结合强度对环境影响主要应用领域物理气相沉积500℃或更低,沉积温度低刀具变型不,基体的硬度强度不降低。
镀层摩擦系数
镀层摩擦系数
镀层摩擦系数(Coefficient of friction of a coating)是指在两个表面之间,其中一个表面经过涂覆或镀层处理后的摩擦特性。
不同类型的涂覆或镀层可以对摩擦系数产生不同的影响。
以下是一些常见涂覆和镀层的摩擦系数范围:
1.硬质涂层:
•金刚石涂层(Diamond-like carbon, DLC): 0.05 - 0.2
•碳化硅涂层(Silicon carbide, SiC): 0.2 - 0.6
•氮化硼涂层(Boron nitride, BN): 0.1 - 0.3
2.金属涂层:
•铬涂层(Chromium, Cr): 0.15 - 0.35
•镀镍涂层(Nickel, Ni): 0.5 - 0.7
•镀锌涂层(Zinc, Zn): 0.2 - 0.3
需要注意的是,涂覆或镀层的摩擦系数并非固定不变的数值,它可以受到多种因素的影响,包括表面粗糙度、润滑条件、压力、温度等。
此外,涂覆或镀层的摩擦系数也可能因不同的测试方法和实验条件而有所不同。
在实际应用中,选择合适的涂覆或镀层以及与之配合的基材是根据具体需求来决定的。
摩擦系数的低值通常有助于降低摩擦和磨损,提高涂层的耐磨性能,但也需要综合考虑其他性能指标,如耐腐蚀性、表面硬度、附着力等。
因此,在涂覆或镀层选择时,需根据具体应用场景综合考虑各种因素。
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TiN作为最初的PVD涂层,自发展以来,以其高硬度、化学稳定性、抗氧化性和良好的耐磨性在刀具和模具等领域得到了广泛的应用。
但是随着高速切削和干切削的技术发展,以及难加工材料的不断涌现,对刀具涂层性能提出了更高的要求。
相应二元常用涂层TiN也正被性能更优异的三元涂层所替代。
合金化是增强氮化物涂层性能的基本而有效的方法。
在过去的二三十年中,领域内相关人士已经做出了多种努力,例如添加了以下元素:碳,硼,硅,铝,铬,钼等。
不同的合金化策略会产生不同的强化效果。
添加Si和B,由于形成被非晶Si3N4,BN或TiB相包围的纳米晶TiN这样的非晶-晶体复合结构,使得TiSiN 和TiBN涂层具有较高的硬度。
Al的添加由于更强的Al-N键结合和形成致密的Al2O3表面层而阻止了进一步的氧扩散,从而导致硬度,热稳定性和抗氧化性显着提高。
但是,这些合金涂层仍保持相对较高的摩擦系数,通常在0.6-1.0范围内。
广东正徳材料表面科技有限公司在现有涂层的基础上,通过元素掺杂的方法,开发出兼具超硬和低摩擦系数的涂层。
所得到的涂层硬度达到40+GPa,摩擦系数低至0.27。
部分检测结果如下:。