wslt2gtag纳米复合薄膜的制备及其摩擦学性能

《wslt2gtag纳米复合薄膜的制备及其摩擦学性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文摘要在高温、高真空或高低温循环等苛刻条件下，液体润滑剂由于无法满足使用要求使润滑剂面临严峻的挑战。在这些环境中，固体润滑膜可以代替液体润滑剂有效地发挥润滑功能，并已广泛应用于真空设备及空间技术领域。由于具有优异的摩擦学性能，以及比MoS2更高的抗氧化温度，WS2已经成为解决苛刻运行环境中润滑问题的有效途径，但潮湿敏感性成为WS2推广应用的关键问题，为此进行的深入研究已经表明，金属添加剂可以降低wS2的潮湿敏感性。本文利用高能球磨层状ws2和Ag混合粉末压制了不同Ag含量的ws2-Ag复合靶。采用直流磁控溅射和射频溅射方法在不同溅射气压下制备了ws2．A

2、g复合薄膜。采用sEM、xItD、HR]rEM、EDs对薄膜的形貌、结构、化学成分进行了表征和测试：采用划痕试验测定了薄膜的界面结合强度。结果表明，直流磁控溅射ws2．Ag复合薄膜为双纳米相非晶态结构，射频溅射ws2一Ag复合薄膜为双纳米相非晶态或非晶态Ws2．晶态Ag结构。Ag的加入有利于薄膜的致密化、提高界面结合强度。对于射频溅射薄膜，溅射气压升高，薄膜致密度降低，界面结合强度降低，呈柱状方式生长，S／W原子比上升。采用球一盘式摩擦磨损试验机研究了纳米复合薄膜在真空和潮湿空气中的摩擦学性能。讨论了Ag含量、溅射气压、测试环境、载荷和转速等因素对复合薄膜摩擦磨损性能的影

3、响，结果表明：WS2．Ag复合薄膜显著降低了薄膜的潮湿敏感性，并使摩擦过程更稳定。对于射频溅射ws2．Ag复合薄膜，采用15at，％Ag靶材制备的薄膜具有最低的摩擦系数和最高的耐磨性能。较低的Ag含量对摩擦系数的降低主要是由于薄膜中的Ag发生塑性流变改善了摩擦表面接触状态；而对耐磨寿命的提高则是由于薄膜致密化及Ag相弥散强化的结果。关键词：直流磁控溅射，射频溅射，WS2，纳米复合薄膜，摩擦磨损性能，环境塑坚查兰堡主兰垡笙苎．尘!!坚堕AbstractGre砒challen2eshavebeenconfrontedwiththe1ubricantinseVereoperaC

4、ingeHvironments(e．g，hightemperatureorVacu哪，orcircIebetweenhigh&lowtemperafure)where】ubricatingoilc锄otbeused．SolidlubricatingfiImsareoftenappliedasanaltematiVelubricamandarefindinggreaterpracticalusesint王lefieldsofVacu哪equipmems，aviationaI】dspaceapplications．Duetoexcellent仃ibologicalproper

5、tiesandhi曲eroxidationresistancetemperaturethanMOS2，WS2hasbeenpracticalsolutionformorerigorousappjicationoccasion．Howcver，h岫idiqsusceptibil时playsakeymleinpreVentingthews2lubricatingfllms丘ombeingwidelyused．Variousattemptshavebeencarriedouttoenhanceh啪iditysusceptibilityresistatlce，aIldmetala

6、dditiveshavebeendemonstratedtomeetmechallenge．Inthiswork，WS2一AgcompositetargetSwi山di商：rentAgcontentsweref曲ricatedbypressing山ebaII-miIlingmixtureof2H—WS2andAgpowders．TheWS2一AgcompositefiIms、vithdi饪brentAgcoments、vcredeposited、vi吐lt11ecompositetargetsbybothdirectcurrentma印e仃onsputteringa11d

7、radio舶quency(盯)magnetronsp眦eTingunderdi位rentdepositionpressllresofa唱orLThemorphology，microstmcturea11dchemicalcomponentofcompositefilmswerecharacterizcdbyScallningelec蚴nmkroscope(sEM)，x—raydiffhct岫n(Ⅺ①)，hi曲一rcsolutiontransmissionelec订onmicroscope(HRTEM)a11denergydis