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在环锭细纱机进行纺纱的过程中,作为关键部件的钢领与钢丝圈常常需要在高温、高压、高速的状态下进行高频式跳跃性滑动,从而实现对纱线的加捻和卷绕。钢领的性能影响着纺纱质量等。目前,科研工作者已经提出通过改进钢领截面几何形状、提高材质、采用恰当的热处理及表面处理技术来提高其使用性能和寿命。 本课题介绍了一种新型钢领表面镀膜工艺,即采取非平衡磁控溅射的方法在钢领表面制备耐磨涂层类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC),利用其耐磨性能优异的特点,从而延长钢领的使用寿命。本课题研究中探讨了磁控溅射参数负偏压对制备的类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)的影响。研究表明,负偏压为65V时,薄膜硬度值达到最大15.2GPa,膜-基结合力达到最高10N,且摩擦系数较低;同时,对负偏压65V时制备的类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)的结构性能进行了分析。研究表明,薄膜表面平整光滑,组织均匀致密;表面粗糙度为7.137nm;薄膜元素种类及含量为碳58.89%、钛38.62%、铁2.49%;薄膜拉曼光谱经过高斯拟合后得到较高的ID/IG值,反应了该条件下制备的类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)具有较高的石墨化程度。 本课题探讨了300℃、350℃低温热处理对类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)性能的影响。结果表明,经过300℃和350℃的低温热处理保温1h后,类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)表面的组织变的更加平整光滑,表面缺陷减少,且没有发现薄膜剥落、出现裂纹的现象,薄膜硬度和石墨化倾向随着温度升高而增加,表面粗糙度随着温度的升高而降低。探讨了深冷处理对GLC/GCr15复合体系性能的影响。结果表明,GCr15经过深冷处理后,组织变的更细、更均匀,硬度和耐磨性明显改善;类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)经过深冷处理后,表面形貌更加平整,表面粗糙度值降低。 本课题探讨了类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)的摩擦性能。结果表明,在不同载荷和不同的滑动速度下,薄膜的摩擦系数都较低,基本在0.1~0.13范围内变化,摩擦系数曲线平稳、波动性小。本课题还分析了低温热处理和深冷处理对类石墨碳膜(Graphite-like carbon film,GLC)摩擦性能的影响。结果表明,经过300℃、350℃低温热处理以及深冷处理后,薄膜的摩擦系数都有所降低,摩擦系数曲线波动幅度更小。