齿轮钢表面等离子体渗氮/高熵合金掺杂DLC复合层制备及性能研究
编号:1380
稿件编号:545 访问权限:仅限参会人
更新:2026-04-17 17:51:26 浏览:30次
口头报告
摘要
DLC薄膜应用于齿轮钢表面防护时主要受限于膜/基界面结合强度低、承载能力差和耐磨性不足的问题。基于此,本研究工作采用等离子体渗氮与磁控溅射复合技术,并通过高熵合金(HEA)掺杂策略,制备了等离子体渗氮/HEA掺杂DLC复合层,并与单一HEA掺杂DLC薄膜对比研究其力学性能与摩擦学性能。结果表明:渗氮处理在齿轮钢表面形成了ε-Fe₂₋₃N相氮化层,诱导后续沉积的HEA过渡层产生晶格膨胀及高密度层错;渗氮与HEA掺杂的协同作用改善了复合涂层的硬度和抗塑性变形能力,实现了基于微观结构调控的性能优化。相比于单一HEA/DLC薄膜,等离子体渗氮/HEA掺杂DLC复合层在韧性和结合力方面显著提高。同时,其摩擦学性能明显改善,尤其磨损率大幅降低。这是因为强韧的渗氮基底提供了稳固的机械支撑;HEA掺杂DLC层在摩擦过程中发生显著石墨化转变并形成碳质转移膜,促使摩擦界面由磨粒磨损转变为氧化磨损,从而有效抑制了涂层的剥落与犁削效应,实现了良好的自润滑性能。
关键字
高熵合金掺杂;DLC薄膜;渗/镀复合层;力学性能;摩擦学性能
稿件作者
陈静怡
中国科学院兰州化学物理研究所
尚伦霖
兰州化学物理研究所
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