检索结果-南通市图书馆

表面技术 2020年第6期49卷 68-75页

作者：裴露露吉利李红轩刘晓红周惠娣陈建敏中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室兰州730000 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

目的研究类富勒烯结构含氢碳膜的摩擦学性能及润滑机理。方法采用闭合场非平衡反应磁控溅射技术,通过调节靶电流制备出类富勒烯结构含氢碳膜(FL-C:H)与非晶含氢碳膜(a-C:H)。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜观察薄膜表面与断面的形貌... 详细信息

目的研究类富勒烯结构含氢碳膜的摩擦学性能及润滑机理。方法采用闭合场非平衡反应磁控溅射技术,通过调节靶电流制备出类富勒烯结构含氢碳膜(FL-C:H)与非晶含氢碳膜(a-C:H)。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜观察薄膜表面与断面的形貌,通过傅里叶红外光谱仪表征了碳膜的碳氢键结构,通过纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损实验评价薄膜的力学及摩擦学性能,通过透射电子显微镜分析磨屑结构,并通过光学显微镜及三维轮廓仪对磨斑及磨痕形貌进行分析。结果类富勒烯结构对薄膜的机械力学性能影响不大,但是对其大载荷下的摩擦学性能有影响。与a-C:H碳膜相比,小载荷下(5 N),FL-C:H碳膜的摩擦系数较高,大载荷下(20 N),FL-C:H碳膜具有较低的摩擦系数(0.03)和磨损率(4.8×10^−8 mm^3/(m·N)),并且其摩擦界面形成了类球状纳米结构颗粒。随着载荷的增加,FL-C:H碳膜的摩擦系数和磨损率先降低,后基本不变,在载荷大于15 N时,摩擦界面形成了类球状纳米结构颗粒。结论类球状纳米结构颗粒的形成能降低薄膜的摩擦系数和磨损率,而FL-C:H碳膜比a-C:H碳膜更易在摩擦界面形成类球状纳米结构颗粒。这种类球状纳米结构的形成还依赖于载荷的大小(大载荷时更易形成),因此类富勒烯碳膜在大载荷下更易保持低的摩擦系数及磨损率。

关键词：类富勒烯结构含氢碳膜反应磁控溅射摩擦学性能类球状纳米结构

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沉积温度对钢球表面含氢碳薄膜结构和摩擦学性能的影响

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中国表面工程 2018年第4期31卷 113-121页

作者：付宇路阳杨效田王永富张俊彦兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000

目前,含有类富勒烯碳结构的氢化碳薄膜(FL-C:H)主要通过等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在单晶硅表面制备。文中在碳薄膜PECVD沉积工艺之前,通过额外引入原位渗氮方法在钢球表面沉积过渡层以增强薄膜与基材结合力,从而成功制备了... 详细信息

目前,含有类富勒烯碳结构的氢化碳薄膜(FL-C:H)主要通过等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在单晶硅表面制备。文中在碳薄膜PECVD沉积工艺之前,通过额外引入原位渗氮方法在钢球表面沉积过渡层以增强薄膜与基材结合力,从而成功制备了具有类富勒烯结构的含氢碳薄膜。通过改变钢球表面碳膜沉积时间(30、60、90、120、150和180 min)获得厚度不同、结构变化的碳膜,进而研究碳膜的结构演变与摩擦学性能之间的关系。结果表明:FL-C:H薄膜PECVD沉积工艺(采用了比额外引入的原位渗氮工艺更低的基底偏压)使钢基底温度随沉积时间增加而下降,导致薄膜结构转变。碳膜结构最初为类石墨结构,随着沉积时间的增长逐渐转变为类富勒烯结构;沉积时间为180 min的碳基薄膜具有超低摩擦因数(0.009)和超长磨损寿命(53 000个周期)。

关键词：超低摩擦含氢碳膜类石墨类富勒烯

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含氢类富勒烯碳薄膜制备及超滑性能研究进展

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润滑与密封 2018年第12期43卷 97-103页

作者：丁雪兴王兆龙张斌高凯雄张俊彦兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

类富勒烯碳薄膜是一种由弯曲石墨烯镶嵌的非晶网络复合结构,正是由于这种弯曲石墨烯结构(类富勒烯结构)的存在,赋予了薄膜高的硬度,优异的弹性恢复和超低摩擦性能(摩擦因数为0. 002～0. 009)。综述含氢类富勒烯碳薄膜制备方法、纳米结... 详细信息

类富勒烯碳薄膜是一种由弯曲石墨烯镶嵌的非晶网络复合结构,正是由于这种弯曲石墨烯结构(类富勒烯结构)的存在,赋予了薄膜高的硬度,优异的弹性恢复和超低摩擦性能(摩擦因数为0. 002～0. 009)。综述含氢类富勒烯碳薄膜制备方法、纳米结构调控机制、超低摩擦学机制及后处理对薄膜摩擦学性能的影响;探讨含氢类富勒烯碳薄膜在汽车发动机方面的应用,指出其可有效降低发动机部件的摩擦磨损,有利于发动机的节能减排;总结氢类富勒烯碳薄膜未来工程应用的潜在挑战,指出类富勒烯碳薄膜虽在可控范围内具有超滑性能,但未来如何实现全工况范围超滑和固油复合超滑将是一个主要研究方向。

关键词：类富勒烯石墨烯超滑低摩擦含氢碳膜

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聚碳酸酯表面碳基薄膜的制备及其光学性能研究

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真空科学与技术学报 2014年第9期34卷 890-895页

作者：程春玉蔺增王凤巴德纯机械工程与自动化学院东北大学沈阳110819 沈阳发动机设计研究所沈阳110015

用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法在聚碳酸酯(PC)片上沉积类金刚石(DLC)薄膜,用射频磁控溅射方法制备过渡层以提高膜基结合力及控制光路。本文利用激光拉曼光谱检测薄膜的微观结构,利用X射线光电子能谱分析试样中元素组成... 详细信息

用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法在聚碳酸酯(PC)片上沉积类金刚石(DLC)薄膜,用射频磁控溅射方法制备过渡层以提高膜基结合力及控制光路。本文利用激光拉曼光谱检测薄膜的微观结构,利用X射线光电子能谱分析试样中元素组成,利用扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌,利用摩擦磨损试验机测试薄膜的摩擦学性能,利用紫外-可见光分光光度计研究试样在沉积碳膜后的光学性能。结果表明:利用RF-PECVD方法在PC片上沉积的薄膜为DLC薄膜,试样的摩擦系数与薄膜中sp3百分比有关,其光学特性与薄膜中sp2百分比有关,通过对不同过渡层的研究发现使用Si过渡层对形成高质量高透光率的DLC薄膜更加有利。

关键词：聚碳酸酯含氢碳膜射频等离子体增强化学气相沉积摩擦学性能光学性能

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