MoS_2/Ti复合膜的摩擦磨损研究

采用直流磁控溅射方法在SKD-11钢的表面沉积一层MoS2/Ti复合膜,选择沉积厚度为1μm和2μm的复合膜进行摩擦磨损实验,结果表明,MoS2/Ti复合膜为纳米复合膜,能大大降低钢表面的摩擦系数,改善钢的摩擦性能。适当增加膜的厚度,有利于提高钢的抗磨损性能。     

磁控溅射MoS2/W复合薄膜的微结构与摩擦学性能研究

采用磁控溅射法,用纯MoS2/W双靶在模具钢Cr12和硅基片上溅射MoS2/W复合纳米薄膜,通过X射线衍射仪、能谱仪、扫描电子显微镜对薄膜的成分和结构进行分析.采用UMT-2型微摩擦磨损试验机在大气(相对湿度30％～ 45％)和室温(20～25℃)环境下评价薄膜的摩擦磨损性能.结果表明:MoS2/W复合薄膜组织致密,主要生长晶向为(002)晶向,摩擦因数低,摩擦学性能优于纯MoS2膜,且耐磨寿命高、摩擦稳定性好、承载能力大.     

Al_2O_3/CrN_x复合膜的摩擦磨损特性

为改善铝合金零部件的摩擦磨损特性,采用微弧氧化和射频磁控溅射技术,在2A12铝合金表面制备Al2O3/CrNx复合膜。用X射线衍射仪、涡流测厚仪、纳米硬度仪、微摩擦磨损试验机、非接触表面三维形貌仪及扫描电镜对Al2O3涂层及复合膜的相组成、膜厚、纳米硬度、摩擦磨损特性和磨痕形貌等进行了研究。实验结果表明:32μm厚的多孔Al2O3陶瓷涂层由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,外层1.2μm厚的CrNx膜由单质Cr,Cr2N和CrN相组成;Al2O3涂层及Al2O3/CrNx复合膜的摩擦因数和磨损率都随法向载荷的增加而增大,在相同实验参数下,复合膜的摩擦因数和磨损率都远小于Al2O3涂层的,这表明在Al2O3涂层表面沉积CrNx膜能明显改善其摩擦磨损特性,将延长对偶件的使用寿命。     

磁控反应溅射MoS2/Ti/C复合薄膜的组织结构及摩擦磨损性能

为了提高MoS2薄膜在室温潮湿大气条件下的摩擦磨损性能,通过磁控反应溅射制备了MoS2/Ti/C复合薄膜.采用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对薄膜的成分、相组成和形貌进行表征,采用纳米压痕仪测试薄膜的结合力、纳米压痕硬度,采用多功能微摩擦磨损试验机测试薄膜的摩擦系数,并采用...     

磁控溅射MoS2/Sb2O3复合膜的润滑失效分析

磁控溅射法制备了MoS2 /Sb2 O3 固体润滑复合膜 ,用CSEM摩擦试验机、CSEM纳米划痕仪和PHI- 5 70 2XPS/AES多功能电子能谱仪 ,考察了其摩擦磨损性能、抗损伤性能和抗氧化性能 ,侧重分析了薄膜失效的原因 ,探讨了该固体润滑复合膜润滑失效的微观机理     

MoS2/Ti3SiC2层状复合材料的制备

采用热压烧结方法制备MoS2/Ti3SiC2(MoS2质量分数为2%)的层状复合材料.研究了不同烧结温度对烧结试样性能的影响.研究表明,在1 400℃,30 MPa压力和保温2 h条件下,可以得到致密度达99%以上的MoS2/Ti3SiC2复合材料;在Ti3SiC2中添加MoS2后,烧结温度越高维氏硬度越大;在1 400℃,烧结试样维氏硬度达6 220 MPa,高于纯Ti3SiC2材料的4 000 MPa;MoS2有良好的导电性能,使得烧结试样的电导率比较高,在1 400℃,烧结试样电导率达9.68×106 S·m-1,是纯Ti3SiC2材料的2倍.     

分步法制备MoS2/Ti3SiC2层状复合材料

研究了采用分步法制备MoS2/Ti3SiC2层状复合材料的工艺,其制备过程分2步进行.首先制备Ti3SiC2高纯粉,再在1 400℃,30 MPa条件下热压烧结制备MoS2/Ti3SiC2层状复合材料.其MoS2含量分别为2%,4%,6%,8%(w/%).用XRD分析比较4种不同MoS2含量的烧结试样的相组成,并测试维氏硬度和电导率.实验结果表明,当MoS2含量为4%时,MoS2/Ti3SiC2烧结试样的硬度达到7.83 GPa,且电导率达到10.05×106 S·m-1.MoS2含量再增加时,烧结试样的硬度有所增大,但电导率有所下降.     

磁控溅射MoS2／Sb2O3复合膜的润滑失交分析

磁控溅射法制备了MoS2/Sb2O3固体润滑复合膜，用CSEM摩擦试验机，CSEM纳米划痕仪和PHI－5702ZPS／AES多功能电子能谱仪，考察了其摩擦磨损性能，抗损伤性能和抗氧化性能，侧重分析了薄膜失效的原因，探讨了该固体润滑复合膜润滑失效的微观机理。     

TiN/Ti多层膜调制比对摩擦磨损行为影响的研究

考察了TiN/Ti多层膜调制比对其摩擦磨损行为的影响. 采用磁过滤阴极弧沉积的方法制备了具有不同调制比的TiN/Ti多层膜, 用扫描电镜和透射电镜对其层状结构及子层结构进行了观察和分析. 用纳米压痕和SRV摩擦磨损试验的方法, 对多层膜进行了纳米硬度和弹性模量测试以及摩擦磨损实验. 结果表明, 所制备的TiN/Ti多层膜层状结构清晰, 与基底结合良好, 调制比对多层膜的硬度和磨损特性影响较大, 而对摩擦系数的影响却不明显. 结合实验结果, 讨论了硬度与弹性模量的比值(H/E值)对TiN/Ti多层膜耐磨性的影响.     

磁控溅射MoS2/WS2复合薄膜的工艺与摩擦学性能研究

采用MoS2/WS2复合靶材在不锈钢和硅基片上溅射MoS2/WS2纳米薄膜,通过多次实验,得到溅射MoS2/WS2薄膜的最佳工艺如下:溅射气压4.0Pa,靶基距为70mm,溅射功率为150W,溅射时间为3h.使用X-射线衍射仪,能谱仪,扫描电子显微镜对薄膜的成分和结构进行分析.采用HH-3000薄膜结合强度划痕试验仪,纳米压痕测试系统,UNT-3摩擦磨损试验机对薄膜进行机械性能和摩擦磨损性能分析,结果表明:在大气环境中,WS2/MoS2 复合薄膜摩擦性能要优于纯MoS2薄膜.     

Ti掺杂MoS2薄膜的抗氧化性和电学性能

用磁控溅射在硅片上制备MoS₂和Ti-MoS₂薄膜,并将其在恒温恒湿箱中在AT 30℃、RH 70%条件下存储360 h。使用XRD谱、XPS谱和紫外-可见分光光度计、四探针测试仪表征分析薄膜的结构、在恒温恒湿条件下存储前后的表面化学状态和电学性能,研究了Ti掺杂对薄膜抗氧化性和电学性能的影响。结果表明：Ti掺杂影响MoS₂薄膜的晶体取向。随着Ti靶电流的增大薄膜的结晶性变差,Ti靶电流为0.6A时薄膜呈无定型结构且禁带宽度减小、电导率提高;在恒温恒湿条件下存储后薄膜的部分氧化而呈MoS₂与MoO₃的复合状态,随着Ti靶电流的增大I_Mo-O/I_Mo-S比提高、禁带宽度略有增大,Ti靶电流为0.4A的Ti-MoS₂薄膜其化学稳定性较高。     

非平衡磁控溅射法Ti/TiO2薄膜的制备及分析

在光学玻璃衬底上利用新型非平衡磁控溅射技术沉积了Ti／TiO2薄膜。原子力显微镜分析表明，薄膜表面光滑、致密、均匀，表面粗糙度（Ra）小于10nm，组成薄膜的颗粒尺寸小于100nm。膜厚测量分析表明，TiO2薄膜的沉积速率达110nm／min。在拉曼光谱中，没有出现晶态TiO2薄膜的散射峰，表明所得TiO2薄膜为非晶结构。利用紫外-可见光全反射谱分析了薄膜的光学性能，结果发现，单纯TiO2薄膜存在微弱吸收，在波长约550nm时出现最大反射率，其后波长越大，吸收率越高；在Ti/TiO2薄膜体系中，随着沉积的Ti膜的厚度增大，Ti薄膜界面的反射率增大，薄膜吸收率提高；在玻璃衬底的正反面均沉积适当厚度的Ti／TiO2薄膜时，能够获得不同的色彩效果；根据薄膜干涉特征，计算所得TiO2薄膜的折射系数约为3．0。另外，所得TiO2薄膜不存在明显光电效应。     

Pt／Ti电极的扩散行为及其对铁电薄膜的影响

采用直流磁控溅射方法制备Ｐｔ／Ｔｉ电极，用ＲＢＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ方法研究了Ｐｔ和Ｔｉ的扩散行为，发现在氧气氛中进行热处理造成Ｔｉ层的快速氧化，Ｔｉ厚度对Ｐｔ／Ｔｉ的扩散有很大影响。Ｐｔ／Ｔｉ的扩散造成其上的铁我差的显微结构和性能。     

纳米晶体钛基掺钽TiO2薄膜的摩擦磨损性能

采用室温直流反应磁控溅射技术在纳米晶体钛表面制备掺钽TiO2薄膜,研究了掺Ta量对纳米晶体钛基TiO2薄膜摩擦磨损性能的影响。结果表明：在室温模拟人体体液条件下,掺钽TiO2薄膜与不锈钢淬火钢球（Φ4mm）对摩的磨损率为10^-6-10^-5mm^3·m^-1 N^-1级;随着Ta含量的增加,薄膜的摩擦系数和磨损率呈先...     

AlN/FeCoSiB磁电复合薄膜的制备及其逆磁电效应研究

借助射频磁控溅射成功制备了AlN/FeCoSiB磁电复合薄膜, 探讨了退火条件对AlN薄膜压电性能和FeCoSiB薄膜磁性能的影响, 并研究了其逆磁电响应。结果显示, 500℃退火处理的AlN薄膜具有高度(002)择优取向和柱状生长结构; 经过300℃退火后FeCoSiB薄膜的磁场灵敏度提高。该磁电复合薄膜的逆磁电电压系数(α_CME)在偏置磁场(H_dc)为875 A/m时达到最大值62.5 A/(m·V); 且磁感应强度(B)随交变电压(V_ac)的变化呈现优异的线性响应(线性度达到1.3%)。这种AlN/FeCoSiB磁电复合薄膜在磁场或电场探测领域具有广阔的应用前景。     

低红外发射率TiO2/AgxCU1-x/Ti/TiO2纳米多层膜

利用磁控溅射制备了银含量在100％至80％之间的单层银铜合金薄膜和TiO2／AgxCu-1x／Ti／TiO2：纳米四层膜。利用x射线衍射、扫描电子显微镜、扫描俄歇微探针,分光光度计、红外发射率测量仪对样品进行表征,研究了单层金属膜和多层膜的光学、电学性质随着银含量的变化以及热处理前后薄膜性能的变化。结果表明：相同厚度的合金膜,随着Ag含量的降低,导电性能下降,Ag含量低于80％的合金已不适合作为多层膜的金属层;1500C大气下热处理30min,纯银薄膜性质发生明显变化,明视透过率下降10％,方块电阻由2．5W／口增加至18W／□,红外发射率由0．17增加到0．69。AgCu合金薄膜性质未发生明显变化。方块电阻相近的TiO2／AgxCu1-x／Ti／TiO2纳米多层膜,经250℃大气下热处理40min后,TiO2／Ag／Ti／TiO2和TiO2／Ag80Cu20／Ti／TiO2纳米多层膜的性质变化较小,热稳定性较好,其余的多层膜性质发生较大变化,红外发射率显著增加。