| DLC薄膜沉积对不同表面形貌的钛微弧氧化膜层摩擦学性能的影响 |
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| 引用本文： | 李云玉,任西鹏,陈兆祥,李浩,任丽梅. DLC薄膜沉积对不同表面形貌的钛微弧氧化膜层摩擦学性能的影响[J]. 表面技术, 2019, 48(7): 112-121 |
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| 作者姓名： | 李云玉 任西鹏 陈兆祥 李浩 任丽梅 |
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| 作者单位： | 燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;燕山大学自润滑关节轴承共性技术航空科技重点实验室,河北 秦皇岛 066004;燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;燕山大学自润滑关节轴承共性技术航空科技重点实验室,河北 秦皇岛 066004;燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;燕山大学自润滑关节轴承共性技术航空科技重点实验室,河北 秦皇岛 066004;燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;燕山大学自润滑关节轴承共性技术航空科技重点实验室,河北 秦皇岛 066004;燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;燕山大学自润滑关节轴承共性技术航空科技重点实验室,河北 秦皇岛 066004 |
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| 基金项目： | 河北省引进留学人员资助项目（CL201726）；河北省自然科学基金项目（E2016203270）；河北省高等学校科学技术研究项目（QN2019013）；燕山大学基础研究专项（020000904）；燕山大学博士基金项目（B943） |
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| 摘 要： | 目的 在钛微弧氧化（MAO）膜层表面沉积类金刚石碳（DLC）薄膜，探索DLC薄膜沉积对不同表面形貌微弧氧化膜层摩擦学性能的影响。方法 在铝酸盐电解液体系中，通过改变微弧氧化时间（10、60 min）制备表面粗糙度与平均孔径不同的两种微弧氧化膜层MAO_10和MAO_60，而后利用磁控溅射技术在其表面沉积DLC薄膜，获得MAO/DLC复合膜层。通过白光共聚焦显微镜、CSM球盘式摩擦磨损试验机、Mahr轮廓仪和扫描电子显微镜等实验设备，对膜层的表面粗糙度、微孔尺寸、摩擦系数、磨损率和磨痕形貌等进行观察和分析。结果 微弧氧化时间增加导致MAO膜层的表面粗糙度增大，表面微孔数目下降但平均孔径增大。DLC沉积可以在MAO_10膜层表面形成较好的DLC覆盖层，但在粗糙度较高和孔径较大的MAO_60膜层表面呈现出明显的不连续分布。MAO/DLC复合膜层的粗糙度和平均孔径明显低于MAO膜层。摩擦学性能测试表明，MAO_10/DLC复合膜层的摩擦系数和磨损率相比于MAO_10膜层均明显下降，MAO_10膜层和MAO_10/DLC复合膜层的稳定摩擦系数分别为0.85和0.24，磨损率分别为12.76×10-6 mm3/(N?m)和3.71×10-6 mm3/(N?m)；MAO_60/DLC复合膜层的摩擦系数和磨损率则与MAO_60膜层比较接近，MAO_60膜层和MAO_60/DLC复合膜层的稳定摩擦系数分别为0.77和0.67，磨损率分别为68.02×10-6 mm3/(N?m)和61.81×10-6 mm3/(N?m)。结论 在表面较平整且平均孔径较小的钛微弧氧化膜层表面沉积DLC薄膜时，所得MAO/DLC复合膜层在摩擦过程中可以形成较为连续的润滑层，其摩擦学性能良好。相反，在表面粗糙和平均孔径较大的钛微弧氧化膜层表面沉积DLC薄膜时，所得MAO/DLC复合膜层在摩擦过程中难以形成连续的润滑层，其摩擦学性能较差。
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| 关 键 词： | TA2 微弧氧化 DLC 摩擦系数 磨损率 |
| 收稿时间： | 2019-03-29 |
| 修稿时间： | 2019-07-20 |
Influence of DLC Film Deposition on the Tribological Property of Micro-arc Oxidation Films with Different Surface Morphologies on Titanium |
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| LI Yun-yu,REN Xi-peng,CHEN Zhao-xiang,LI Hao and REN Li-mei. Influence of DLC Film Deposition on the Tribological Property of Micro-arc Oxidation Films with Different Surface Morphologies on Titanium[J]. Surface Technology, 2019, 48(7): 112-121 |
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| Authors: | LI Yun-yu REN Xi-peng CHEN Zhao-xiang LI Hao REN Li-mei |
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| Affiliation: | a.School of Mechanical Engineering, b.Key Laboratory of Aviation Science and Technology on Generic Technology of Self-Lubricating Spherical Plain Bearing, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China,a.School of Mechanical Engineering, b.Key Laboratory of Aviation Science and Technology on Generic Technology of Self-Lubricating Spherical Plain Bearing, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China,a.School of Mechanical Engineering, b.Key Laboratory of Aviation Science and Technology on Generic Technology of Self-Lubricating Spherical Plain Bearing, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China,a.School of Mechanical Engineering, b.Key Laboratory of Aviation Science and Technology on Generic Technology of Self-Lubricating Spherical Plain Bearing, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China and a.School of Mechanical Engineering, b.Key Laboratory of Aviation Science and Technology on Generic Technology of Self-Lubricating Spherical Plain Bearing, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | TA2 micro-arc oxidation DLC friction coefficient wear rate |
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