【摘 要】
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该论文研究重点是离子束辅助沉积(IBAD)类石墨碳膜和BO膜.研究表明离子束溅射可获得以SP结构为主的高硬度低摩擦系数碳膜.为提高碳的沉积速率,该文在离子束辅助沉积设备中增
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该论文研究重点是离子束辅助沉积(IBAD)类石墨碳膜和B<,x>O膜.研究表明离子束溅射可获得以SP<2>结构为主的高硬度低摩擦系数碳膜.为提高碳的沉积速率,该文在离子束辅助沉积设备中增加了一套磁控溅射设备.离子束界面共混可提高结合强度而辅助轰击使膜致密化.制得的类石墨碳膜兼具高硬度和低摩擦系数.此外,结合离子束溅射和磁控溅射两种方法可形成复合、梯度或多层膜.这些优点使之有很好的摩擦学应用前景.制备B<,x>O超硬膜的关键在于抑制含氧量,但氧来源很多,例如靶材,因而实际很难控制.通过有效控制氧含量,当氧硼比低至最小值0.056时,薄膜硬度高达44.4GPa.B<,x>O薄膜的硬度值随X增加而增大.对不同氧含量的BxO膜进行X光电子能谱分析,探讨了离子束辅助沉积B<,x>O薄膜各不同硼氧比的结合能变化,给出"suboxide"相形成的可能机制.建立了以显微切削和疲劳磨损为主的硬质镀层的体磨损模型.除硬度外,着重讨论了以往模型中未强调过的摩擦系数和结合强度两因素对磨损的影响.根据模型估算的体积磨损量与类石墨碳膜和B<,x>O膜的球盘磨损试验结果符合很好.
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