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硬质陶瓷涂敷

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紧固件技术 1989年第3期 44-48页

作者：马修.,阿孙维恒

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ECR-PECVD制备Si_3N_4硬质陶瓷薄膜的研究

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功能材料 1998年第3期29卷 322-323页

作者：陈俊芳丁振峰任兆杏华南师范大学量电所中科院等离子体物理研究所

采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积（ＥＣＲ－ＰＥＣＶＤ）技术制备了Ｓｉ３Ｎ４薄膜。利用显微硬度计测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的表面微硬度。由摩擦测试机对Ｓｉ３Ｎ４薄膜的摩擦性能进行了测试分析。结果表明，Ｓｉ３Ｎ４薄膜的摩擦... 详细信息

采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积（ＥＣＲ－ＰＥＣＶＤ）技术制备了Ｓｉ３Ｎ４薄膜。利用显微硬度计测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的表面微硬度。由摩擦测试机对Ｓｉ３Ｎ４薄膜的摩擦性能进行了测试分析。结果表明，Ｓｉ３Ｎ４薄膜的摩擦系数和单位时间的磨损量较小，该膜具有良好的耐磨性和耐划伤能力。

关键词： ECR-PECVD 硬质陶瓷薄膜碳化硅

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多组元无粘结相碳氮化物陶瓷组织和性能的研究

多组元无粘结相碳氮化物陶瓷组织和性能的研究

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作者：李傲奇湖南大学

学位级别：硕士

我国的“十四五”规划把高精密、高效加工作为机械工业补短板的重点方向,现有的工程材料逐渐难以适配于日益高要求的服役环境,切削刀具、滑动部件和器械密封件等需要进一步提高其耐磨损性能、耐腐蚀性能和抗氧化性能。本论文中,以在耐... 详细信息

我国的“十四五”规划把高精密、高效加工作为机械工业补短板的重点方向,现有的工程材料逐渐难以适配于日益高要求的服役环境,切削刀具、滑动部件和器械密封件等需要进一步提高其耐磨损性能、耐腐蚀性能和抗氧化性能。本论文中,以在耐腐蚀、耐磨损、抗氧化等方面具有优异性能的过渡族金属添加物为研究对象,通过在无粘结相碳氮化物陶瓷中加入不同成分和含量的过渡族元素调控材料的显微组织结构,并探究多元素协同效应对材料各项性能的影响,以使其获得优异的综合性能。本文的研究内容对于新型工具材料的应用拓展以及响应“十四五”规划中机械工业补短板的方向规划有着重要的意义,主要研究内容及结果如下:（1）采用碳热还原氮化和放电等离子烧结的方法制备了不同Hf含量的二元无粘结相（Ti,Hf）(C,N)陶瓷。陶瓷材料的相对密度随着Hf含量的增加而提升,并伴随着一定的晶粒细化。基于细晶强化和固溶强化等机制,Hf的掺入可以提高无粘结相（Ti,Hf）(C,N)硬质陶瓷的强韧性,并增加材料的耐磨性能。在碱溶液中进行电化学腐蚀时,混入的Hf元素会优先生成氧化钝化膜,有效保护了未腐蚀组织,展现出更好的耐碱腐蚀性能。论文中(TiHf)（C,N）在（Ti,Hf）(C,N)陶瓷中具有最为优异的综合性能。（2）在综合性能最佳的(TiHf)（C,N）硬质陶瓷材料成分基础上,制备不同Ta添加量的三元无粘结相（Ti,Hf,Ta）(C,N)陶瓷。Ta含量的提升促进了陶瓷材料的致密化,并且进一步实现了陶瓷晶粒的细化。随着Ta含量的增加,无粘结相陶瓷的综合力学性能和耐磨性能也随之提升。在碱溶液中进行动电位极化扫描时,随着Ta元素的引入陶瓷材料的耐腐蚀性能不断提高。而在酸溶液中进行电化学腐蚀时,其耐腐蚀性能则随着Ta含量的增长呈现先优化后弱化的趋势。此外,Ta的加入还会改善陶瓷的高温抗氧化性能。在三元无粘结相（Ti,Hf,Ta）(C,N)陶瓷中((TiHf)Ta)（C,N）硬质陶瓷的综合性能最为出色。（3）在优选出的三元无粘结相（Ti,Hf,Ta）(C,N)陶瓷基础上,制备了不同Zr元素掺杂量的四元无粘结相（Ti,Hf,Ta,Zr）(C,N)陶瓷。Zr添加量的增多促进了陶瓷致密化和晶粒细化。此外,引入Zr也促成了碳氮化物陶瓷的高熵化,并使陶瓷的硬度、弹性模量和耐磨性能进一步得到优化。在酸和碱性溶液中,随着Zr添加比例的增多,碳氮化物陶瓷的耐腐蚀性能不断增强。此外,伴随着Zr添加量的上升,高熵化的无粘结相（Ti,Hf,Ta,Zr）(C,N)陶瓷获得了优异的高温抗氧化性能。

关键词：硬质陶瓷碳氮化物耐磨损性能耐腐蚀性能抗氧化性能

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