浙江省自然科学基金(Y4110645)
- 作品数：11 被引量：39H指数：4
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- 相关机构：浙江工业大学常州大学温州宏丰电工合金股份有限公司更多>>
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- 相关领域：理学化学工程机械工程金属学及工艺更多>>
- 不同纳米氧化铝含量Ni-P-Al_2O_3化学镀层的高温磨损性能被引量：10
- 2014年
- 采用化学镀技术制备不同纳米氧化铝含量的Ni-P-Al2O3复合镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对镀层的表面形貌、化学成分及微观结构进行表征,考察镀层在600℃下的高温氧化性能,并采用高温摩擦磨损试验机对镀层在200℃和600℃下的摩擦磨损性能进行测试,分析其磨损机理。结果表明:纳米氧化铝的加入可有效提高镀层的高温耐磨性能和抗高温氧化性能。随着镀液中纳米Al2O3用量的增加,镀层的氧化质量增加,摩擦因数先减少后增加,镀层的磨损机理发生变化。镀液中纳米Al2O3用量为3 g/L时,镀层具有优异的抗高温氧化性能、较低的摩擦因数和较低的磨损率。复合镀层在较高温度磨损过程中呈现出较高的磨损率和较低的摩擦因数。
- 郑晓华刘辉章荣杨芳儿陈琍周军
- 关键词：纳米AL2O3镍磷合金化学镀
- 基片温度对脉冲激光沉积CN_x薄膜的组织结构和摩擦学性能的影响被引量：2
- 2013年
- 采用脉冲激光烧蚀氮化碳薄膜靶,在室温至450℃基片温度下制备了CNx薄膜。利用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子谱仪和拉曼光谱仪等对薄膜的形貌、结晶性和结合键状态进行了表征。采用球-盘式摩擦仪测试了薄膜在大气中(相对湿度60%～62%)的摩擦磨损性能。结果表明:所得CNx薄膜均呈非晶状态,表面形貌与基片温度无关。随着基片温度的升高,薄膜含氮量由原子分数25.3%下降至21.2%,膜中sp3C-C键的含量增加且在300℃时达到最高,N-sp3C键的含量下降且在150℃时最高;拉曼谱中ID/IG比值上升,G峰蓝移且半高宽下降,薄膜结构有序度升高-石墨化程度增加;薄膜的摩擦系数从0.23下降至0.13,磨损率从3.0×10-15m3N-1m-1上升至9.3×10-15m3N-1m-1。
- 杨芳儿沈涛郑晓华郑晋翔
- 关键词：氮化碳X射线光电子谱拉曼光谱脉冲激光沉积
- 脉冲激光沉积CN_x薄膜的微观组织结构表征被引量：5
- 2013年
- 利用脉冲激光烧蚀CNx靶,在室温至450℃基片温度时沉积CNx薄膜.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等对CNx薄膜的表面形貌、化学成分、结晶性以及价键状态进行了分析.结果表明:所得CNx薄膜呈非晶状态,表面形貌与沉积温度密切相关,基片温度高于150℃时薄膜表面较为光滑.随着基片温度的增加,薄膜中C—N键的面积分数从31.2%逐渐减少至14.1%,N—sp3C和N—sp2C键的面积分数随之减少,300℃时最利于形成sp3键.Raman光谱中比值ID/IG总体呈上升趋势,G峰的位置向高波数(高频)方向移动且半高宽(FWHM)下降,薄膜由CNx薄膜的无序结构逐渐向高有序化程度类石墨结构转变,石墨化程度增加.
- 杨芳儿沈涛郑晓华郑晋翔陈占领
- 关键词：氮化碳X射线光电子谱拉曼光谱脉冲激光沉积
- 沉积偏压对脉冲激光沉积CN_x薄膜结构和性能的影响被引量：2
- 2013年
- 采用脉冲激光沉积(PLD)法在不同直流负偏压下烧蚀石墨靶材,在单晶Si片上沉积CNx薄膜。利用X射线光电子能谱(XPS)、Raman光谱和扫描电子显微镜对薄膜的化学成分、价键状态、表面形貌进行了表征,并借助于涂层附着力自动划痕仪和纳米压痕仪分别测试了膜–基结合力及薄膜硬度。结果表明:偏压辅助PLD技术显著提高了薄膜的氮含量,膜–基结合力和沉积速率分别随着负偏压值单调增加和减少。结合XPS和Raman分析得出:当偏压Vb=–40 V时,价键摩尔含量x(sp3)和x(sp3)C—N达到最大值及D峰与G峰强度比ID/IG达到最小值(2.2)。薄膜中sp3杂化键比例的提升有助于CNx薄膜构建类金刚石结构和网状结构且薄膜硬度与x(sp3)和x(sp3)C—N值的变化呈现出了正比例关系。
- 杨芳儿陈占领郑晓华宋建强沈涛董朝晖
- 关键词：氮化碳薄膜脉冲激光沉积机械性能偏压
- 靶基距对脉冲激光沉积CN_x薄膜微结构和摩擦学性能的影响被引量：3
- 2013年
- 用脉冲激光沉积法制备CNx靶材在氮气中进行烧蚀,在不同靶基距下制备了CNx薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)和Raman光谱等对薄膜的表面形貌、化学成分以及元素化学状态进行了表征。用球盘式微型摩擦磨损试验仪测试了薄膜在大气中的摩擦学特性。结果表明:随着靶基距增大到45mm时,CNx薄膜中的含氮量(原子数分数)上升至23.9%,有利于sp3 C-C键和N-sp3 C键的形成。当靶基距从45mm增大至51mm时,薄膜的含氮量下降至15.5%,薄膜中sp3 C-N键和N-sp3 C键的相对原子数分数亦随之减少,薄膜中的sp2 C-C键的相对原子数分数从45.2%增加至55.9%,磨损率从4.3×10-15m3/Nm上升至3.1×10-14 m3/Nm。CNx薄膜的平均摩擦因数随着靶基距的增大从0.25下降到0.18。
- 宋建强郑晓华杨芳儿陈乐生郑晋翔沈涛
- 关键词：氮化碳脉冲激光沉积X射线光电子谱
- 辉光放电辅助脉冲激光沉积CN_x薄膜的价键结构及机械性能被引量：1
- 2013年
- 采用直流辉光放电辅助脉冲激光沉积(PLD)法,以不同的激光通量在单晶硅基底上沉积CNx薄膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)谱、X射线光电子谱(XPS)、纳米压入仪和球盘式微型摩擦磨损试验仪对薄膜的成分、微观结构、表面形貌、力学及摩擦学性能进行了系统分析。结果表明:所有薄膜处于非晶状态。当激光通量从5.1J/cm2提升至7.5J/cm2时,薄膜的含氮原子数分数由27.7%上升至34.1%;膜中sp3 C—N键和sp2 C—N键的面积百分数上升,sp3 C—C键的面积百分数降低,C原子sp3杂化程度增加,薄膜的石墨化程度下降;薄膜的硬度由3.7GPa增加至5.3GPa,磨损率从3.8×10-13 m3/(N·m)下降至7.9×10-14 m3/(N·m),摩擦系数从0.13上升至0.18。
- 郑晓华宋建强杨芳儿陈占领
- 关键词：氮化碳脉冲激光沉积X射线光电子谱
- WS_x薄膜的脉冲激光沉积可控制备被引量：2
- 2012年
- 采用脉冲激光沉积法(PLD)在单晶硅基底上制备了WSx固体润滑薄膜。利用X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的成分、形貌和微观结构进行了分析,采用球盘式磨损试验机在大气(相对湿度为50%～55%)环境下评价薄膜的摩擦学特性。结果表明:薄膜中S和W的原子数分数比(简称S/W比)在1.05～3.75之间可控,摩擦系数为0.1～0.2;S/W比高于2.0时薄膜成膜质量和摩擦系数显著恶化。正交试验法得出影响薄膜S/W比的因素主次顺序分别是气压、温度、靶基距和激光通量;最优工艺参数是温度150℃、靶基距45mm、激光通量5J/cm2、气压1Pa,可获得结构致密、成分接近化学计量比的WSx薄膜。
- 张继郑晓华寇云峰宋仁国
- 关键词：WS2脉冲激光沉积固体润滑正交试验
- 递进式脉冲激光沉积CN_x薄膜的组织结构与摩擦学特性被引量：9
- 2012年
- 采用脉冲激光沉积法(PLD)在不同激光通量下烧蚀CNx靶,在单晶硅基底上沉积CNx薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子谱仪(XPS)等对薄膜的形貌、化学成分和微观结构进行了表征。采用球-盘式磨损试验机在大气(相对湿度48%～54%)环境下测试了薄膜的摩擦学特性。结果表明,递进式PLD技术可显著提高CNx薄膜的含氮量。当激光通量从5.0J/cm2提高至10.0J/cm2时,薄膜含氮原子数分数由23.8%上升至29.9%,膜中N-sp2 C键的含量上升,N-sp3 C键和sp3 C-C键的含量下降,薄膜的磨损率从2.1×10-15 m3/(N.m)上升至9.0×10-15 m3/(N.m)。摩擦系数为0.15～0.23,激光通量5.0J/cm2沉积的薄膜有最佳摩擦学性能。
- 郑晋翔郑晓华沈涛杨芳儿宋仁国
- 关键词：氮化碳脉冲激光沉积X射线光电子谱
- 沉积气压对脉冲激光沉积CN_x薄膜结构和摩擦学特性的影响被引量：2
- 2013年
- 以脉冲激光沉积(PLD)的CNx材料为靶源,以单晶Si片为衬底,在N2气压为2～11Pa下PLD制备了CNx薄膜。采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼(Raman)光谱、扫描电子显微镜(SEM)和球盘式摩擦磨损试验机分别对薄膜的化学成分、价键状态、表面形貌和摩擦性能进行了表征。结果表明:低沉积气压导致薄膜N含量的退化及耐磨性能的下降;沉积气压介于5～8Pa时最利于sp3杂化键的形成,且薄膜的N含量缓慢下降,膜中比值xsp2/xsp3和ID/IG均减小,xsp2C-N/xsp3C-N增加并趋于恒定,薄膜的耐磨性较好(约2.7～4.3×10-15 m3.N-1.m-1),但摩擦系数相对较高(约0.24～0.25);过高的气压导致膜层中N含量的下降和石墨化程度的增加,薄膜摩擦系数较低(约0.19),但耐磨性呈下降趋势。
- 杨芳儿陈占领郑晓华郑晋翔沈涛
- 关键词：CNX薄膜
- 基底温度对脉冲激光沉积WS_x薄膜组织结构和摩擦学性能的影响被引量：4
- 2012年
- 采用脉冲激光沉积法(PLD)在不同温度单晶硅基底上制备了WSx固体润滑薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的成分、形貌和微观结构进行了分析,采用球-盘式磨损试验机测试了薄膜在大气环境下(相对湿度50%～60%)的摩擦学特性.结果表明:室温下所获得的薄膜为微晶结构;在RT～300℃范围内,随着温度的升高,薄膜表面趋于光滑、致密,且形成晶态WSx的趋势逐渐增大,薄膜与基底间的结合力增大,但薄膜中S和W的含量之比(S/W比)从1.84逐步下降到1.49.薄膜的摩擦系数在RT～200℃范围内与其S/W比呈反比关系,在300℃条件下,薄膜中形成了大量的WS2晶体,摩擦系数最低且耐磨性能也最好.
- 张继郑晓华杨芳儿寇云峰宋仁国
- 关键词：WS2脉冲激光沉积基底温度固体润滑
