镁合金表面磁控溅射离子镀碳膜工艺及性能研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyslzm2007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Mg-Gd-Y-Zr系列稀土镁合金由于其优良的高温强度以及抗蠕变性能,得到了广泛的研究与应用。然而其较差的耐腐蚀和耐磨损性能极大地限制了发展,表面改性是改善稀土镁合金耐蚀耐磨性能最有效的方式之一。本文采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术,在GW83镁合金表面制备碳膜来达到提高其耐蚀耐磨性能的目的。同时,对磁控溅射离子镀沉积碳膜的工艺进行了系统研究,主要分析了清理偏压、基体负偏压、靶电流、不同过渡层对碳膜的表面形貌、硬度及弹性模量、膜基结合强度、耐蚀性、耐磨性等的影响,并获得了最佳制备工艺。实验结果表明,镀膜前施加合适的清理偏压可以有效清理基体表面,从而减少薄膜缺陷,提高薄膜致密度。在镀膜过程中给基体施加负偏压,能增强离子对薄膜的轰击作用,使得薄膜致密度及与基体的结合强度提高,从而其耐蚀性得到提高;但过大的基体偏压会造成对基体过高的能量轰击,不利于薄膜致密度及耐蚀性的提高。合适的靶电流可以对薄膜形成适当的正离子轰击,且能保持合适的沉积速率,从而形成孔隙率低并与基体结合良好的膜层。本文中基体偏压为-40 V靶电流为3.5 A下制备的C/Al薄膜综合性能最佳,硬度及弹性模量分别为880.9 HV和68.8 GPa,在3.5 wt%NaCl溶液中的腐蚀电位为-1624mV,腐蚀电流密度为198μA cm-2。2 N,1800 s磨损环境下磨痕宽度为0.93 mm。相比于C/Al、C/Ti膜层,C/Cr膜层具有更高的硬度及耐磨性能,这是由于高硬度的Cr作为金属过渡层时可以有效提高基体承载能力。C/Al膜层具有更高的膜基结合强度及耐腐蚀性能,这是由于Al的物理性能(如硬度、弹性模量)与Mg最接近,Al易于沉积在镁合金上,同时Al与Mg电极电位接近,减小了电偶腐蚀的影响。将磁控溅射与化学镀相结合,制备了致密均匀,表面孔隙率极低的Ni+C复合膜层,其表面碳层为典型的类石墨结构。在复合膜层中,表面碳层与Ni层结合良好,在3.5 wt%NaCl溶液中的腐蚀电位由GW83镁合金的-1673 mV正移到-1372 mV,腐蚀电流密度由90μA cm-2降至11μA cm-2,显著提高了基体的耐腐蚀性能。此外Ni+C复合膜层在磨损测试时延长了基体镁合金的磨损寿命。这是由于较厚的Ni中间层的加入,不仅提高了膜层致密度,降低了孔隙率;而且起到了过渡各层硬度的作用,降低了膜层内应力,提高了膜层的承载能力,从而提高了复合膜层的耐蚀耐磨性能。
其他文献
高校负债扩大规模有其客观原因。面对超常的扩张速度和激烈的竞争环境,使得高校因各种原因产生严重财务风险的可能性增大,防范和控制高校负债扩张的财务风险也就成为高校财务
目前,我国农村医疗卫生改革尚不尽如人意;而我国农村又存在社会阶层分化,在这样的社会背景下,笔者尝试从社会阶层分化角度来审视我国农村居民医疗状况和医疗保障制度建设中的问题
内部控制是形成一系列具有控制职能的方法、措施、程序,并予以规范化和系统化,使之成为一个严密的、较为完整的体系。内部控制是衡量现代企业管理的重要标志,通过实践得出的
精确空投导航系统要求在满足导航精度的前提条件下,尽可能的降低成本。而低成本的组合导航系统在空投过程中受外部空投环境的影响较大,给噪声统计特性的准确描述带来困难。这
通过自编的手机依赖倾向量表(MDQ)对450名拥有和使用手机的大学生进行问卷调查。结果显示:(1)女大学生在量表的去断性维度上人数要显著多于男生;(2)理科学生的各项得分都要比
目的:观察阿托伐他汀对高磷诱导血管平滑肌细胞钙化的影响,探讨阿托伐他汀在血管钙化中的作用。方法:原代培养大鼠血管平滑肌细胞(RVSMC),加用不同的试剂培养,分别为正常磷组
在新课程教育改革下,学校对于课堂教学的质量要求越来越高。在小学数学的教学中,如何进行教学创新,提高教学质量,成为新课改背景一个急需解决的问题。小学教育是九年义务教育
<正>教材分析"编花篮"属于乡土教材,是一种在民间广为流传,深受少年儿童喜欢的游戏,它主要采用单脚跳跃,多人配合来完成,从而达到锻炼身体,愉悦身心的目的。本节课的内容采用
黑龙江岔路口矿床是近年来在大兴安岭地区北部找到的一处特大型斑岩钼多金属矿床,其产出规模已居中国北方钼多金属矿床之首。钼多金属矿化大部分在侏罗系火山-沉积岩中,呈细
"格物致知"语义甚丰,程颐、朱熹将其解说为"格物穷理"。"格物穷理"有将"理"与"心"分作两件的危险,故遭到陆象山和王阳明的反对。陆象山和王阳明都坚持"心即理"。"心即理"在陆