2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩136頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、多弧離子鍍是物理氣相沉積中最常用的技術之一,具有高離化率、高沉積率的特點,因此成為現(xiàn)代高端機械加工業(yè)應用最廣泛的表面強化手段。本課題組依托國家重大裝備項目,自行設計并裝配了第一臺全國產(chǎn)化工業(yè)級脈沖偏壓多弧離子鍍涂層設備XH-800。該設備所有元器件和耗材均由國內(nèi)廠商提供,安裝和調(diào)試均由本課題組完成。本研究以XH-800設備為基礎,運用脈沖偏壓基本技術,并通過優(yōu)化沉積工藝參數(shù),成功制備了Ti/TiN、TiN/TiCrN、CrN/AlCrN

2、三組不同類型的納米多層結(jié)構(gòu)涂層。通過分析3組涂層的微結(jié)構(gòu)和性能,論證XH-800制備納米多層結(jié)構(gòu)涂層的可行性;利用Hall-Petch公式和模量差理論分別對調(diào)制周期不同的TiN/TiCrN和調(diào)制比不同的CrN/AlCrN進行模型分析,討論了涂層的強化機理,為今后利用XH-800制備高性能工業(yè)化納米多層結(jié)構(gòu)涂層提供思路。本研究主要內(nèi)容包括:
 ?、磐ㄟ^設計不同直流偏壓、脈沖偏壓、占空比和頻率的參數(shù),制備一組 Ti/TiN納米多層結(jié)構(gòu)

3、涂層,旨在研究脈沖偏壓工藝對涂層性能的影響,論證采用XH-800設備運用脈沖偏壓工藝制備納米多元復合結(jié)構(gòu)涂層的可行性。XRD結(jié)果表明,偏壓對涂層晶體取向影響最大;隨著偏壓增加,涂層生長的擇優(yōu)晶面從(111)過渡到(200);在同一基體偏壓參數(shù)下,脈沖偏壓越大,(200)晶面取向更明顯;而占空比和頻率對晶體取向影響不明顯。(220)晶面取向整體變化不明顯。SEM結(jié)果表明,高脈沖和高占空比能有效去除涂層表面小液滴,在固定其他工藝參數(shù)前提下,

4、涂層厚度與脈沖偏壓加速離子轟擊能有關。XPS結(jié)果表明,涂層的多層調(diào)制結(jié)構(gòu)明顯,調(diào)制周期在72~94 nm之間。機械性能測試結(jié)果表明,占空比對涂層硬度影響最大,硬度最高可達23.7 GPa;占空比和頻率對涂層的結(jié)合力影響最大??寡趸瘜嶒炛校ㄟ^XPS的動態(tài)分析,得到涂層氧化區(qū)域從表層到里層依次為TiO2-TiNxOy-TiN的結(jié)果,Ti/TiN涂層的抗氧化溫度在500℃。
  ⑵利用合金靶和靶電流的優(yōu)化組合,制備了一組不同化學成分的

5、 TiCrN涂層,研究三元涂層的性能,確認Ti0.57Cr0.43N為最佳工藝,并以此涂層工藝為參考基礎,在固定其他工藝參數(shù)前提下,通過改變沉積時間,制備一組調(diào)制周期不同的TiN/TiCrN涂層,研究調(diào)制周期對TiN/TiCrN涂層性能影響。XRD結(jié)果表明,TiCrN的密排面為(111)和(200)晶面,TiN的密排面為(111)。隨著調(diào)制周期減少,晶體生長周期被打破,晶體尺寸減小,導致衍射峰出現(xiàn)寬化。SEM結(jié)果表明,大調(diào)制周期的涂層可

6、從斷口直接觀察到分層;所有調(diào)制周期的涂層均勻致密,無缺陷,表面無大尺寸小液滴。XPS結(jié)果表明,涂層的調(diào)制周期達到工藝設想要求。機械性能結(jié)果表明,TiN/TiCrN硬度大于TiCrN,大、中調(diào)制周期的涂層硬度增益來自于細晶強化和位錯塞阻作用。結(jié)合力與涂層調(diào)制周期變化引起的涂層內(nèi)部應變化有關,結(jié)合力測試結(jié)果表明調(diào)制周期在80 nm時,結(jié)合力最大??寡趸瘜嶒灲Y(jié)果表明,氧化溫度高于550℃后,TiN/TiCrN涂層硬度和結(jié)合力呈指數(shù)下降,涂層失

7、去作用。XPS結(jié)果表明,Ti會優(yōu)先與氧發(fā)生作用形成氧化物,Cr與擴散氧形成穩(wěn)定化合物阻礙氧進一步擴散,延緩了TiN/TiCrN涂層的氧化時間,提高了抗氧化溫度。
 ?、峭ㄟ^XH-800制備一組不同化學成分的AlCrN涂層,確認Al0.48Cr0.52N為最佳工藝,并以此涂層工藝為參考基礎,制備一組調(diào)制周期相同、調(diào)制比不同的 CrN/AlCrN涂層,旨在研究調(diào)制比對CrN/AlCrN涂層性能的影響。XRD結(jié)果表明,AlCrN的密排面

8、為(111)晶面,CrN的密排面為(111)和(200)。CrN相的衍射峰隨CrN子層厚度增加而明顯加強。SEM結(jié)果表明,不同調(diào)制比的涂層均均勻致密、無缺陷,表面大尺寸小液滴隨AlCr靶電流升高而增多;EDS結(jié)果顯示小液滴主要成分為Al。XPS結(jié)果表明涂層的調(diào)制周期達到工藝設想要求,調(diào)制比分別為3:1、5:3、1:1、3:5、1:3。機械性能結(jié)果表明,CrN/AlCrN硬度在調(diào)制比為1:1時最大,小調(diào)制周期的涂層硬度增益來自子層間的剪切

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論