气体压强对DLC薄膜微观结构及性能的影响＊.pdf

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1、第26卷第5期中国表面1-程Vo1．26No．52013年10月CHINASURFACEENGINEERINGoctober2O13doi：10．3969／j．issn．1007—9289．2013．05．006气体压强对DLC薄膜微观结构及性能的影响*苏永要，赵黎宁，王锦标，涂铭旌，李雪源，杨文茂(1．重庆文理学院材料交叉学科研究中心，重庆402160；2．中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900)摘要：利用等离子体浸没离子注入与沉积设备，在7A04铝合金表面制备类金刚石薄膜，使其表面有较高的硬度和良好的耐磨损性能。分别采用拉曼光谱

2、仪、显微硬度计、纳米划痕仪和摩擦磨损试验机对样品的微观结构、显微硬度、膜基结合力和摩擦磨损性能进行测试。研究了气体压强对薄膜微观结构、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：在气压为0．2Pa下制备的薄膜与基体结合力达到了26mN，具有良好的耐磨损性能；随着气压的升高，薄膜厚度增加，膜基结合力与耐磨损性能下降。关键词：类金刚石薄膜；铝合金；气体压强；磨损中图分类号：TG174．444；TG115．58文献标识码：A文章编号：1007—9289(2013)05—0031—06EffectsofGasPressureonMicrostructureandP

3、ropertiesofDiamond——likeCarbonFilmsSUYong—yao，ZHAOLi—ning，wANGJin—biao，TUMing—jing，LIXue—yuan，YANGWen—mao(1．MaterialsScienceInterdisciplinaryResearchCenter，ChongqingUniversityofArtsandSciences，Chongqing402160；2．InstituteofMechanicalManufacturingTechnology，ChinaAcademyofEngineeri

4、ngPhysics，Mianyang621900，Sichuan)Abstract：Diamond—likecarbon(DLC)filmsweredepositedon7A04aluminiumalloybyplasmaimmersionionimplantationanddeposition(PIII＆D)toenhancethemicro—hardnessandwearresistance．Themicrostrue—ture，microhardness，adhesionpropertyandtribologicalpropertyofthesa

5、mplesweremeasuredbyRamanspectra，microhardnessmeter，nanoscratchtestsandball—on—diskweartest，respectively．Theeffectsofgaspressureonmicrostructure，micro—hardnessandwearresistancewerestudied．Theresultsshowthatthefilmssynthesizedat0．2Pahasthebestwearresistance，andthecriticalloadupto2

6、6mN．Thethicknessincreaseswithincreasinggaspressure，butthewearresistanceandtheadhesiondecrease．Keywords：diamond—likecarbon(DLC)films；aluminiumalloy；gaspressure；wear0引言段，近年来许多表面改性技术被用于铝合金表面改性处理，如：阳极氧化技术、电镀技术、化学镀技7Ao4铝合金是高强铝合金，密度小，比强度术、等离子体微弧氧化和等离子体浸没离子注高，加工性能好，在航空航天领域有着广泛的应入等，并取得了

7、一定的效果。其中，由于等离用。但其质软，摩擦因数大，耐磨损性能较差，在子体浸没离子注入与沉积(Plasmaimmersionion一定程度上限制了7A04铝合金的应用。因此通implantationanddeposition，PIIID)技术具有过一定的方法改善铝合金的表面性能具有重要的成膜温度低、沉积速率高、处理面积大且不受视线意义。表面改性是改善铝合金表面性能的重要手收稿日期：2013—07—15；修回日期：2013—09—06；基金项目：*重庆市教委科学技术研究项目(KJ121225)；重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2013jcyjA5o

8、o36)；重庆文理学院科研项目(R2012CJ13；Y2012CJ60)作者简介：苏永要(19