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低温沉积银和银铜薄膜的耐原子氧性能

高晓明 , 孙嘉奕 , 胡明 , 翁立军 , 伏彦龙 , 杨军 , 谭洪根 , 张良俊

机械工程材料

采用多弧离子镀方法在低温(173 K)下沉积了银和银铜薄膜,通过地面原子氧模拟试验系统考察了薄膜的耐原子氧性能,通过X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的结构和耐原子氧性能进行了分析,并与室温下沉积的银薄膜进行了比较.结果表明:低温沉积和铜元素合金化,可减小银薄膜的晶粒尺寸,并提高其结构致密性;低温沉积的银铜薄膜表现出细密的结构,这有利于抑制原子氧对薄膜的氧化,从而使其比室温及低温下沉积的银薄膜具有更好的耐原子氧性能.

关键词: 低温沉积 , 银铜薄膜 , 耐原子氧性能

沉积温度和氩气压力对钛薄膜物相结构和性能的影响

高晓明 , 孙嘉奕 , 胡明 , 翁立军 , 伏彦龙 , 杨军 , 谭洪根

机械工程材料

采用多弧离子镀方法在低温(166 K)、室温(300 K)以及不同氩气压力(0.2～0.8 Pa)条件下沉积钛薄膜,通过X射线衍射仪、原子力显微镜、显微硬度计和划痕试验机等对薄膜的物相结构和性能进行了研究.结果表明:不同工艺条件下沉积的钛薄膜均为密排六方纳米晶ω-Ti和α-Ti的两相复合相结构;在低温、低氩气压条件下沉积的钛薄膜具有较高含量的硬脆ω相,因而具有较高的显微硬度,同时还表现出良好的膜基结合性能,比较适宜用作固体润滑薄膜与钢基体间的过渡层,以改善其膜基结合性能和承载能力.

关键词: 低温沉积 , 钛薄膜 , 物相结构 , 性能

Ti/Ag及Ag薄膜的应力状态及其对摩擦学性能的影响

孙嘉奕 , 翁立军 , 孙晓军 , 于翔

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2002.01.008

制备了具有不同应力状态的Ti/Ag双层薄膜及Ag单层膜.考察了两类薄膜的内应力状态及其对薄膜摩擦学性能的影响.试验结果表明:薄膜的应力状态对其摩擦学性能可产生明显影响.Ti/Ag双层薄膜的应力变化及其对摩擦学性能的影响比单层膜更为复杂.可以通过控制Ti中间层的膜厚来得到有利于提高薄膜摩擦学性能的应力状态.

关键词: 薄膜 , 应力 , 摩擦学性能

锡青铜表面离子镀AgCu复合薄膜的真空摩擦学性能研究

胡明 , 孙嘉奕 , 翁立军 , 刘维民

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.09.003

在锡青铜(QSn6.5-0.1)基体上用离子镀技术沉积AgCu复合薄膜,用球-盘摩擦试验机评价了干摩擦和复合薄膜条件下锡青铜与9Cr18钢在真空下对摩的摩擦学性能.结果表明,沉积AgCu复合薄膜后,QSn6.5-0.1合金的真空摩擦学性能得到了明显改善,平均摩擦系数从0.86降低到0.23,同时降低了摩擦噪声.这主要是由于QSn6.5-0.1合金中的锡元素与对偶钢件的粘着促进了软金属薄膜向对偶件的转移,形成良好的转移膜,从而改善了真空摩擦学性能.

关键词: AgCu复合薄膜 , QSn6.5-0.1合金 , 摩擦磨损

沉积温度及膜厚对离子镀银膜结构及摩擦学性能的影响

高晓明 , 孙嘉奕 , 胡明 , 翁立军 , 刘维民

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.07.004

采用离子镀在不锈钢和45钢基体表面低温沉积银薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和真空摩擦试验机对低温沉积银膜的晶体结构、表面形貌和摩擦学性能进行了研究.结果表明:银膜的择优取向度随着沉积时间的延长和基体温度的降低具有明显变化;在-147℃沉积6 min条件下制备的银膜为表层具有(200)择优取向及底层为(111)择优取向的双层结构;银膜在载荷较高时也有较好的摩擦学性能.

关键词: 银膜 , 膜厚 , 基体温度 , 结构 , 摩擦磨损

大气环境下Au/TiN复合薄膜的滑动摩擦磨损性能

孙晓军 , 翁立军 , 刘维民

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.05.014

以30CrMnSi钢为基体,用磁控溅射法制备出Au/TiN复合薄膜材料,研究了薄膜在大气环境中的滑动摩擦磨损性能.结果表明:该复合薄膜材料与9Cr18钢球构成的滑动摩擦副,在接触压力不大于1.0GPa条件下,摩擦系数小于0.15,摩擦次数超过3×105;在较宽的温度、湿度和磁场范围内,薄膜的摩擦磨损性能保持稳定.当接触压力增大至3.0GPa时,薄膜的摩擦系数增大,耐磨寿命减小.该薄膜可用于大气环境下长寿命低载荷精密摩擦副的润滑.

关键词: 摩擦磨损性能 , 固体润滑 , Au/TiN复合薄膜

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