材料的摩擦与磨损

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的摩擦与磨损　　《材料的摩擦磨损》课程考查论文　　CNx/TiN复合涂层　　的摩擦磨损性能研究　　南京航空航天大学　　二О一二年六月　　CNx/TiN复合涂层的摩擦磨损性能研究　　摘要：采用多弧—磁控溅射沉积技术在高速钢基体上沉积了CNx/TiN复合涂层，通过对不同速度、载荷下的摩擦磨损试验前后CNx/TiN复合涂层的摩擦磨损系数、显微形貌及涂层和对偶球磨损量的观察分析，研究了CNx/TiN复合涂层的摩擦学性能。

2、结果表明，CNx/TiN复合涂层的平均摩擦系数均较低。在相同的滑动速度/s下，载荷小于或接近临界载荷时，CNx/TiN复合涂层与对偶球之间的磨损机制主要是磨粒磨损，当载荷大于临界载荷时，随载荷增大逐渐表现为粘着磨损为主要磨损机制。在相同载荷70N下，随着摩擦滑动速度的下降，涂层和对偶球的磨损都有增加，尤其是涂层的磨损增加更加明显，表明CNx/TiN涂层在高速条件下的抗磨损能力高于低速条件。　　关键词：复合涂层；临界载荷；磨损机制　　1引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专

3、业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　对于相互接触并相对运动的摩擦部件而言，精密度和寿命则为其正常运行的关键问题，而其表面物理、化学、机械性能所决定的摩擦学特性在很大程度上决定了其精密度和寿命。由于表面工程技术和材料科学的发展，可以通过选择、设计复合薄膜或涂层以解决主体材料表面无法满足的技术需要。复合涂层或薄膜的设计，主要是在按照硬度、强度、机加工等性能要求而选择的主体材料表面引入一个功能薄膜或涂层以满足或改善材料

4、表面的摩擦学、光、电、磁及化学等性能要求。摩擦学涂层的设计原则主要是通过涂层或薄膜改善或赋予主体材料表面不具备或原本较弱的两类功能，即适宜的摩擦特性和良好的抗磨性能[1]。　　涂层根据硬度的不同分为两个部分：硬质涂层的硬度40GPa[2]。在大量的硬质材料中，仅有少数的超硬材料:如立方氮化硼，非晶类金刚石碳膜，非晶氮化碳和多晶金刚石。但是这些超硬材料是非热力学稳定的，这限制了他们的一些应用。由于TiN具有良好的红硬性、韧性、高温抗氧化性，TiN成为最先被广泛使用的硬质涂层材料。从六十年代末开始，己经广泛地应用于刀具涂层，表面装

5、饰保护，模具耐磨耐蚀涂层。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1989年，Liu[3]根据固体弹性模量的经验公式，应用从头计算方法，从理论上预言了氮化碳的理想结构β-C3N4的硬度接近或超过金刚石的硬度。这种材料含N量达4/7，化学稳定性和热稳定性优良，可以克服金刚石不能加工钢铁的缺点。从此世界各国材料科学家都在致力于这种新

6、型超硬材料的制备。　　对于给定的硬质薄膜的摩擦性能主要由膜层的硬度、膜层的抗断裂强度、接触温度、化学成分以及结构决定。对于一定的实际应用条件，可以通过提高膜层　　的抗断裂强度，同时保持膜层的现有硬度，提高膜层的摩擦学性能。一种提高膜层抗断裂强度的可行方法为采用交替沉积两种性能或成分不同的材料，形成层状结构，这种多层结构可抑制裂纹的扩展，提高膜层的抗断裂强度。本文采用多弧—磁控溅射沉积技术在高速钢基体上沉积了CNx/TiN复合涂层，并对其摩擦磨损性能进行了测试。　　2CNx/TiN复合涂层的制备　　氮化碳超硬涂层材料目的-通过该

7、培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　Liu等人以C原子取代β-Si3N4中的Si原子设计出β-C3N4，采用不同的思路计算C3N4，考虑了空间群结构，认为至少存在7种C3N4形式：β-C3N4和c-C3N4各有两种结构，a-C3N4，两种类石墨相。其中四面体结构的α、β、c-C3N4是硬质亚稳相，石墨相为软质相，相对稳定。一般认为，在C

8、3N4的生长过程中，由于各项之间的能量差异不大，同时生长是难以避免的。石墨相能量最低极易生长，硬质相中的α-C3N4能量最低，将优先生长，立方相能量较高难以得到。实验合成C3N4的成分和结构相当复杂，是多种结构的混合物以及碳的石墨相，无定型氮化碳等[4]。　　CNx/TiN复