【摘 要】
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类金刚石(DLC)薄膜在具有高硬度的同时也能具有高的弹性,这就使得DLC薄膜很适合作为耐磨涂层.TiN镀层也具有较高的硬度、耐磨性、耐腐蚀性,颜色金黄,同时作为一种过渡层或复
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类金刚石(DLC)薄膜在具有高硬度的同时也能具有高的弹性,这就使得DLC薄膜很适合作为耐磨涂层.TiN镀层也具有较高的硬度、耐磨性、耐腐蚀性,颜色金黄,同时作为一种过渡层或复合镀层得到较为广泛的应用.脉冲真空电弧离子镀是目前国内外受到高度重视的新型镀膜方法,本文结合实际需求,采用该方法在不锈钢基底上镀制DLC膜,采用磁过滤方法镀制Ti膜、TiN膜、并镀制它们的复合镀层.研究上述膜的沉积速率;分析工艺参数与TiN和DLC膜硬度的关系.对制备的薄膜进行结合强度的测试和比较;测试不同工艺下TiN膜和DLC膜的摩擦系数,分析载荷对薄膜摩擦的影响;AFM观察DLC膜的表面形貌,XPS分析DLC膜、TiN膜组分并对DLC膜进行Raman分析;用优化后的工艺制备了TiN/DLC复合镀层,分析复合镀层的机械性能.实验结果表明:制备的DLC膜具有典型的Raman峰,膜内sp<3>键含量可达53.25％;DLC膜的电阻率值在10<9>Ω.cm数量级;薄膜表面光滑,且随着主回路电压的增加,膜层表面形貌越差;当主回路电压为200V时,DLC膜的摩擦系数最小且摩擦系数随载荷的增大而减小;Ti过渡层明显地提高了膜基之间的结合性能;TiN膜的硬度随着基底偏压的增加而增加;当氮气分压为1.3×10<-1>Pa时,得到了Ti/N原子个数比接近1:1的薄膜;采用优化工艺制备的TiN/DLC复合镀层,相比于TiN镀层,其机械性能较得到了进一步的提高.
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