类金刚石薄膜涂层铣刀的磨损和寿命

类金刚石薄膜涂层铣刀的磨损和寿命近年来类金刚石薄膜涂层刀具在国外的使用日益广泛。这种薄膜涂层是用石墨在真空中以阴极喷涂法制成的，其硬度接近天然金刚石与钢的摩擦系数至少比工具钢低一个数量级涂覆温度一般不超过１８０Ｃ，可防止涂覆时刀具退火。为了研究这种涂...     

热处理对钛掺杂类金刚石薄膜场发射性能的影响

采用多靶磁控溅射技术制备了钛掺杂类金刚石(Ti-DLC)薄膜,并在不同温度(300,350,400℃)下进行了热处理,研究了热处理温度对薄膜微观结构、成分、能带结构以及场发射性能的影响.结果表明:与热处理前的相比,300℃热处理后Ti-DLC薄膜中sp2-C团簇相对含量增大,光学带隙最小,开启场强最低,为5.43 V·...     

CVD金刚石薄膜的掺硼研究

采用固体三氧化二硼，在单晶硅（100）衬底上用微波CVD法生长金刚石薄膜和进行p型掺杂，对不同掺杂碳源浓度下CVD金刚石薄膜的掺杂和生长行为、薄膜表面形貌、薄膜的电性能等进行了研究。结果表明，硼确实已掺入金刚石膜中；在SEM下观察到硼掺杂金刚石膜结构致密没有孔洞；用Ti和Ag分别在掺杂金刚石薄膜表面制备电极，测试了在不同温度下电流随温度的变化。     

剪板机刀片涂覆类金刚石涂层

为提高加工金属用刀片的耐用度,目前采用各种方法。例如,刀片用高强度钢制造,或者进行特种热处理;在刀片表面上涂覆耐磨涂层。最简单和廉价的方法是后一种。它基于采用氮化钛薄膜涂层。但是,氮化钛涂层有显著缺点,即在涂覆时炉底板(被涂工具的表面)的温度将超过回火温度,并使涂前淬火的刀片丧失硬度。类金刚石膜涂层则无此缺点。该涂层是在真空中,用阴极溅射石墨法涂覆的。此时炉底板的温度不超过180℃,且不产生淬火表面的回火,而耐用度如立铣刀可提高1～2倍。     

改善CVD金刚石薄膜涂层刀具性能的工艺研究

用热丝CVD法,以丙酮和氢气为碳源,在WC-Co硬质合金衬底上沉积金刚石薄膜,在分析了工艺条件(衬底温度、碳源浓度、反应压力)对金刚石薄膜性能的影响的基础上,提出了分步沉积法改善金刚石薄膜涂层刀具性能的新工艺.结果表明,合理控制工艺条件的新工艺对涂层薄膜质量、形貌和粗糙度、薄膜与衬底间的附着力、刀具的耐用度及切削性能有显著影响,对获取实用化的在硬质合金刀具基体上沉积高附着强度、低粗糙度金刚石薄膜的新技术具有重要的意义.     

YT15硬质合金成形铣刀的金刚石涂层制备及应用研究北大核心

针对YT15硬质合金B212型成形铣刀片,采用两种不同的化学试剂对硬质合金基体预处理,以热丝化学气相沉积的方法沉积微米级金刚石薄膜。以65%高体分SiC颗粒增强铝基复合材料为试件材料,对比考察了金刚石薄膜涂层成形铣刀与未涂层硬质合金铣刀的切削特性,从而对铣刀的涂层效果进行评价。结果表明:经预处理后的YT类硬质合金表面粗糙度较YG类减小约10%,以平行布置热丝方式和现有的沉积工艺涂覆的金刚石薄膜均匀性较好;涂覆的金刚石薄膜在铣削过程中具有良好的附着强度,且经酸碱预处理及相应的涂层工艺较适合此类材料的粗加工,醇碱预处理方法较适合其半精加工;涂层刀具持续加工后的工件表面质量优于且稳定于未涂层刀具。     

CVD金刚石薄膜涂层轴承支撑器的制备和应用

轴承支撑器是轴承精密加工中的关键部件。本文采用热丝化学气相沉积(简称CVD)法,以丙酮和氢气为碳源,在WC-Co硬质合金轴承支撑器衬底上沉积金刚石薄膜,制备CVD金刚石薄膜涂层轴承支撑器,并应用于轴承的精密磨削加工。结果表明,合理控制衬底材料的预处理和CVD沉积工艺对金刚石薄膜质量、形貌、粗糙度和薄膜与衬底间的附着力有显著影响。与传统硬质合金轴承支撑器相比,CVD金刚石涂层轴承支撑器的耐用度和使用性能显著提高。     

刀具表面CVD法金刚石薄膜剥离及其结合性能

在硬质合金和Si3N4陶瓷刀具表面采用热丝CVD法合成金刚石薄膜的结合性能具有明显差异。在沉积金刚石过程中，根据碳源通入系统中的时机不同，硬质合金表面容易形成石墨、WC等松散层，膜的结合性能变差，由于热应力大，在无外力作用下膜有时发生自动剥落现象；而Si3N4陶瓷表面上金刚石膜具有良好结合性能。在压应力作用下，两衬底上的金刚石薄膜剥离过程也不同，硬质合金上膜支接以剥落形式失效，而Si3N4上膜以产生裂纹及其扩展失效。     

ECR结合中频磁控溅射制备掺Cu类金刚石膜工艺及性能研究

为改善DLC膜的内应力及导热问题,采用ECR微波等离子体化学气相沉积及中频磁控溅射的方法制备掺Cu类金刚石膜,研究溅射电流对薄膜中Cu含量、薄膜表面形貌、结构及机械性能的影响.结果表明:改变溅射电流能有效地控制类金刚石膜中金属含量,拉曼光谱显示,制备的薄膜为典型的类金刚石薄膜结构;Cu的掺入使得类金刚石膜的硬度和耐磨损性能下降,但在一定溅射电流下可得到薄膜结构及机械性能均较好的掺Cu类金刚石膜.     

低压电化学合成类金刚石薄膜研究

采用液相电化学沉积方法,以乙醇为碳源,并加入含有KCl的去离子水溶液,在较低电压下（60V以下）,在铜基底上沉积出类金刚石（DLC）薄膜.用SEM表征薄膜表面形貌,用Raman光谱表征薄膜成份结构.结盟表明,少量KCI的加入,能够大幅降低沉积电压并提高DLC的沉积速率;沉积出的类金刚石膜均为连续,有较低的表面粗糙度;SP3碳键含量较高（约为30％）.     

基体温度对线性离子束技术制备α-C∶H薄膜结构和性能的影响

采用线性离子束镀膜技术在YG6硬质合金上沉积氢化类金刚石(α-C∶H)薄膜,通过原子力显微镜、Raman光谱仪、球磨仪和洛氏压力仪等研究了基体温度对α-C∶H薄膜微观结构、表面形貌、耐磨性以及膜基结合性能的影响。结果表明:随着基体温度升高,薄膜中sp3键含量和耐磨性能先降低后提高,表面粗糙度先减小后增大;基体温度在80℃时,制备的薄膜最为光滑,而sp3键含量最低,薄膜耐磨性最差;基体温度对膜基结合性能没有明显的影响。     

沉积温度对脉冲真空弧源沉积类金刚石薄膜性能的影响

利用脉冲真空弧源沉积技术在Cr17Ni14Cu4不锈钢和Si(100)基体上制备了类金刚石(DLC)薄膜,研究了基体沉积温度对DLC薄膜的性能和结构的影响。研究表明,随着沉积温度由100 ℃提高到400 ℃,DLC薄膜中sp3 键质量分数减少,sp2键质量分数增多,薄膜复合硬度逐渐降低。当DLC薄膜沉积温度达到400 ℃时,薄膜中C原子主要以sp2键形式存在,与沉积温度为100 ℃时制备的DLC薄膜相比,薄膜复合硬度降低50%。DLC薄膜具有优异的耐磨性,摩擦因数低,随着沉积温度由100 ℃提高到400 ℃,Cr17Ni14Cu4不锈钢表面沉积的DLC薄膜耐磨性降低。沉积温度为100 ℃时,Cr17Ni14Cu4不锈钢表面沉积的DLC薄膜后,耐磨性大幅度提高。DLC薄膜与不锈钢基体结合牢固。     

硬质合金表面化学镀Ni-P-金刚石粉沉积金刚石膜的研究

利用直流等离子射流装置在以化学镀Ni-P-金刚石粉为过渡层的硬质合金上沉积金刚石薄膜。采用SEM、EDS和X射线衍射仪(XRD)初步探讨了金刚石薄膜的表面形貌和物相组成。结果表明硬质合金刀片表面化学镀Ni-P后沉积金刚石薄膜,金刚石成核密度小、晶形差,难以得到结晶质量良好的金刚石膜。而在硬质合金刀片表面化学镀Ni-P-金刚石粉后沉积金刚石薄膜,成核密度比较高,晶形多为(100),但结合力较差。     

射频磁控溅射法制备类金刚石薄膜的研究

采用射频磁控溅射法,纯Ar溅射石墨靶,制备出了类金刚石薄膜,并对薄膜沉积速率随各工艺参数的变化规律、薄膜结构以及光学性能进行了系统的研究。结果表明,沉积速率随射频功率、CH4流量和溅射气压的增大而增大;随温度的增大呈现先增大后小的趋势。结构分析发现,所制备的DLC薄膜是由sp2键镶嵌在sp3键基体中构成的。在3μm~5μm波段对Si衬底有明显的增透效果。     

类金刚石薄膜微观摩擦性能的FFM评价——针尖尺度效应

采用等离子体增强气相沉积制备了类金刚石薄膜，利用原子力显微镜的轻敲模式观察了它们的形貌，并在考虑外加载荷和扫描速度的基础上，用摩擦力显微镜（FFM）对比考察了尖端探针和平头探针对类金刚石薄膜摩擦性能评价的影响。结果表明：类金刚石薄膜的表面粗糙度随基底负偏压的增加而减小；存在于探针和类金刚石薄膜之间的水膜对尖端探针的剪切阻力贡献较大，且尖端探针测得的摩擦力变化趋势受扫描速度影响显著；水膜对平头探针起着不同形式的润滑作用，从而导致平头探针和类金刚石薄膜之间摩擦性能的速度效应存在差异；利用摩擦力显微镜考察类金刚石薄膜的摩擦性能时，存在着明显的针尖尺寸效应。     

金刚石涂层机械密封环的制备与抛光特性研究

为延长机械密封环的工作寿命,采用热丝化学气相沉积法在碳化硅陶瓷机械密封环工作表面涂覆具有耐磨减摩特性的、厚度30~50μm微米金刚石(MCD)、纳米金刚石(NCD)和微纳米金刚石(MNCD)薄膜。分析结果表明:MCD薄膜的拉曼光谱具有明显的多晶金刚石特征峰,NCD和MNCD薄膜的拉曼光谱中出现了代表石墨和不定型碳的G峰和D峰。利用平面抛光实验,对比MCD、NCD和MNCD涂层机械密封环后续处理的抛光特性。实验结果表明:MNCD涂层抛光效率高且耐磨损性能优异,其综合使用性能优于MCD和NCD涂层,更适合涂覆在机械密封环表面,以增强其耐磨损性能。     

金刚石涂层机械密封环的制备与抛光特性研究

为延长机械密封环的工作寿命,采用热丝化学气相沉积法在碳化硅陶瓷机械密封环工作表面涂覆具有耐磨减摩特性的、厚度30~50 μm微米金刚石（MCD）、纳米金刚石（NCD）和微纳米金刚石（MNCD）薄膜。分析结果表明：MCD薄膜的拉曼光谱具有明显的多晶金刚石特征峰,NCD和MNCD薄膜的拉曼光谱中出现了代表石墨和不定型碳的G峰和D峰。利用平面抛光实验,对比MCD、NCD和MNCD涂层机械密封环后续处理的抛光特性。实验结果表明：MNCD涂层抛光效率高且耐磨损性能优异,其综合使用性能优于MCD和NCD涂层,更适合涂覆在机械密封环表面,以增强其耐磨损性能。     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的力学特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积类金刚石薄膜。分析了类金刚石薄膜的硬度和工艺参数的关系 ,讨论了薄膜的耐磨性和化学稳定性。     

金属表面溶胶凝胶法制备的二氧化钛性能研究

采用溶胶凝胶制备方法，以钛酸丁脂为主原料，配置溶胶，并将其涂覆于金属表面，通过干燥和热处理工艺处理后，在金属表面得到一层二氧化钛薄膜。利用SEM和ESD对薄膜的成分和表面形貌进行了分析，并对薄膜的抗茵、光催化降解有机物以及耐蚀性等性能进行了试验检测。结果表明，金属表面生成了一层颗粒均匀细小的二氧化钛膜，其对大肠杆菌、金黄色葡萄茵的抗茵率均在99％以上，说明金属表面具有了抗茵功能；且在紫外光照射的条件下金属表面可以有效地降解甲基橙，具有降解有机物的光催化活性；在浓度10％的三氯化铁溶液的腐蚀对比试验中，涂有二氧化钛薄膜的金属重量损失极小，其损失率远远低于未处理的金属试样，说明经过涂覆处理的金属表面耐蚀性得到了提高。     

金刚石薄膜在轴承行业的应用研究

对金刚石薄膜成膜及应用技术进行研究,探讨金刚石薄膜在轴承行业应用的可能性。通过对金刚石薄膜成膜工艺的研究,认为轴承表面金刚石固体润滑膜宜采用物理气相沉积（PVD）工艺,该工艺沉积温度较低,镀膜后,不会改变轴承材料组织及性能,轴承精度基本不受损失。所得到的金刚石膜为类金刚石膜,具有膜面平整光滑、摩擦系数低、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、薄膜与基体结合力较强等优良性能,能够满足特殊工况轴承固体润滑需要。同时进行了金刚石薄膜性能测试与评价技术的研究。