光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
4期
934-941
,共8页
郑锦华%张冲%晁云峰%李聪慧
鄭錦華%張遲%晁雲峰%李聰慧
정금화%장충%조운봉%리총혜
类金刚石薄膜%界面强度%摩擦特性%破坏寿命%残余应力%拉曼光谱
類金剛石薄膜%界麵彊度%摩抆特性%破壞壽命%殘餘應力%拉曼光譜
류금강석박막%계면강도%마찰특성%파배수명%잔여응력%랍만광보
Diamond-like Carbon(DLC) film%interfacial strength%friction property%failure life%residual stress%Raman spectrum
为了提高DLC(Diamond-like Carbon)类金刚石薄膜与SAE1060碳素钢基材的结合强度,以延长发动机活塞环的使用寿命,研制了一种带有复合阳极的RF-DCCVD双电源化学气相沉积设备.利用锯齿结构的辅助阳极产生尖端放电,制备了具有微米类陨石坑非连续结构的DLC薄膜,并利用Ball-on-Disk摩擦评价试验机评价了薄膜的摩擦特性.着重研究了极间距S-T对薄膜表面类陨石坑密度的影响;最后利用拉曼光谱仪分析了薄膜结构和成分.结果表明:在同样的电压下,类陨石坑的密度随着电极间距的增加而减小,最佳电极间距S-T为40～60 mm,此时不仅具有比较适中的类陨石坑密度,对DLC薄膜的摩擦特性影响不大,而且具有较强的界面结合强度.当S-T为50 mm,施加载荷为3N时,薄膜的破坏寿命达到了130万循环,比光滑表面的薄膜延长了30万循环.得到的结果显示微米类陨石坑非连续结构能够有效地释放膜内的残余压缩应力,延长SAE1060碳素钢基材上沉积类金刚石薄膜的使用寿命.
為瞭提高DLC(Diamond-like Carbon)類金剛石薄膜與SAE1060碳素鋼基材的結閤彊度,以延長髮動機活塞環的使用壽命,研製瞭一種帶有複閤暘極的RF-DCCVD雙電源化學氣相沉積設備.利用鋸齒結構的輔助暘極產生尖耑放電,製備瞭具有微米類隕石坑非連續結構的DLC薄膜,併利用Ball-on-Disk摩抆評價試驗機評價瞭薄膜的摩抆特性.著重研究瞭極間距S-T對薄膜錶麵類隕石坑密度的影響;最後利用拉曼光譜儀分析瞭薄膜結構和成分.結果錶明:在同樣的電壓下,類隕石坑的密度隨著電極間距的增加而減小,最佳電極間距S-T為40～60 mm,此時不僅具有比較適中的類隕石坑密度,對DLC薄膜的摩抆特性影響不大,而且具有較彊的界麵結閤彊度.噹S-T為50 mm,施加載荷為3N時,薄膜的破壞壽命達到瞭130萬循環,比光滑錶麵的薄膜延長瞭30萬循環.得到的結果顯示微米類隕石坑非連續結構能夠有效地釋放膜內的殘餘壓縮應力,延長SAE1060碳素鋼基材上沉積類金剛石薄膜的使用壽命.
위료제고DLC(Diamond-like Carbon)류금강석박막여SAE1060탄소강기재적결합강도,이연장발동궤활새배적사용수명,연제료일충대유복합양겁적RF-DCCVD쌍전원화학기상침적설비.이용거치결구적보조양겁산생첨단방전,제비료구유미미류운석갱비련속결구적DLC박막,병이용Ball-on-Disk마찰평개시험궤평개료박막적마찰특성.착중연구료겁간거S-T대박막표면류운석갱밀도적영향;최후이용랍만광보의분석료박막결구화성분.결과표명:재동양적전압하,류운석갱적밀도수착전겁간거적증가이감소,최가전겁간거S-T위40～60 mm,차시불부구유비교괄중적류운석갱밀도,대DLC박막적마찰특성영향불대,이차구유교강적계면결합강도.당S-T위50 mm,시가재하위3N시,박막적파배수명체도료130만순배,비광활표면적박막연장료30만순배.득도적결과현시미미류운석갱비련속결구능구유효지석방막내적잔여압축응력,연장SAE1060탄소강기재상침적류금강석박막적사용수명.
