光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
6期
1545-1552
,共8页
郑锦华%李聪慧%张冲%晁云峰
鄭錦華%李聰慧%張遲%晁雲峰
정금화%리총혜%장충%조운봉
类金刚石(DLC)薄膜%中间过渡材料%摩擦和磨耗%薄膜界面强度%化学气相沉积(CVD)
類金剛石(DLC)薄膜%中間過渡材料%摩抆和磨耗%薄膜界麵彊度%化學氣相沉積(CVD)
류금강석(DLC)박막%중간과도재료%마찰화마모%박막계면강도%화학기상침적(CVD)
Diamond-like Carbon (DLC) film%intermediate material%friction property%failure lifetime%Chemical Vapour Deposition (CVD)
针对类金刚石(DLC)薄膜在精密机械零件中的应用,研究了在常温条件下沉积高界面强度的DLC薄膜的技术,以提高DLC薄膜与金属基材之间的结合强度.通过在基材与薄膜之间沉积加入a-Si:H中间过渡层,研究了在不同金属基材上DLC薄膜的结合强度.采用Ball-on-Disk方法评价了薄膜的摩擦特性并测定其摩擦系数、疲劳破坏寿命和磨耗.实验结果表明:在薄膜与金属基材之间加入a-Si:H过渡层后,界面的结合(键合)强度得到了明显的改善,在金属基材上沉积的DLC薄膜在磨耗过程中被完全磨穿而没有发生剥离.实验显示,在自制的化学气相沉积RF-DCCVD装置上沉积的DLC薄膜的最大沉积厚度是3.3μm;在1μm厚度的薄膜上施加2.94 N的负荷(点载荷),其疲劳破坏寿命达到了70万循环;DLC薄膜与SiC,Si3N4,SUS304和SUJ2材料之间的摩擦系数为0.1～0.15.得到的结果验证了薄膜与金属间的结合强度和摩擦特性能够满足精密机械零件的使用要求.
針對類金剛石(DLC)薄膜在精密機械零件中的應用,研究瞭在常溫條件下沉積高界麵彊度的DLC薄膜的技術,以提高DLC薄膜與金屬基材之間的結閤彊度.通過在基材與薄膜之間沉積加入a-Si:H中間過渡層,研究瞭在不同金屬基材上DLC薄膜的結閤彊度.採用Ball-on-Disk方法評價瞭薄膜的摩抆特性併測定其摩抆繫數、疲勞破壞壽命和磨耗.實驗結果錶明:在薄膜與金屬基材之間加入a-Si:H過渡層後,界麵的結閤(鍵閤)彊度得到瞭明顯的改善,在金屬基材上沉積的DLC薄膜在磨耗過程中被完全磨穿而沒有髮生剝離.實驗顯示,在自製的化學氣相沉積RF-DCCVD裝置上沉積的DLC薄膜的最大沉積厚度是3.3μm;在1μm厚度的薄膜上施加2.94 N的負荷(點載荷),其疲勞破壞壽命達到瞭70萬循環;DLC薄膜與SiC,Si3N4,SUS304和SUJ2材料之間的摩抆繫數為0.1～0.15.得到的結果驗證瞭薄膜與金屬間的結閤彊度和摩抆特性能夠滿足精密機械零件的使用要求.
침대류금강석(DLC)박막재정밀궤계령건중적응용,연구료재상온조건하침적고계면강도적DLC박막적기술,이제고DLC박막여금속기재지간적결합강도.통과재기재여박막지간침적가입a-Si:H중간과도층,연구료재불동금속기재상DLC박막적결합강도.채용Ball-on-Disk방법평개료박막적마찰특성병측정기마찰계수、피로파배수명화마모.실험결과표명:재박막여금속기재지간가입a-Si:H과도층후,계면적결합(건합)강도득도료명현적개선,재금속기재상침적적DLC박막재마모과정중피완전마천이몰유발생박리.실험현시,재자제적화학기상침적RF-DCCVD장치상침적적DLC박막적최대침적후도시3.3μm;재1μm후도적박막상시가2.94 N적부하(점재하),기피로파배수명체도료70만순배;DLC박막여SiC,Si3N4,SUS304화SUJ2재료지간적마찰계수위0.1～0.15.득도적결과험증료박막여금속간적결합강도화마찰특성능구만족정밀궤계령건적사용요구.
