DLC/TiZrNbW多层涂层的制备、力学及摩擦学性能研究
编号:248
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更新:2026-03-26 20:54:14 浏览:33次
口头报告
摘要
针对高端装备在高转速、高载荷及长寿命工况下的苛刻摩擦学需求,通过涂层技术提升关键零部件服役可靠性成为重要途径。类金刚石(DLC)涂层因低摩擦、高耐磨等优势被广泛用作减摩材料,高熵合金(HEA)则兼具高强度、高硬度与优异韧性,两者协同有望构建高性能耐磨损涂层。为此,采用磁控溅射技术制备DLC/TiZrNbW多层涂层,系统研究调制周期(600、300、200 nm)与调制比(1:5、1:3、1:1、3:1、5:1)对涂层微观结构、力学性能及摩擦学行为的影响。结果表明,随调制周期减小,界面密度增加,柱状晶生长受抑,涂层结构趋于致密,硬度和弹性模量随之增加,同时残余应力得到有效释放,但磨损率随周期减小而增大。调制周期为600 nm的涂层综合性能最优,在5 N和8 N载荷下磨损率均最低分别为1.56×10-7和2.84×10-7 m3/Nm。在最优调制周期下,调制比为1:1时涂层整体结构最致密。随调制比增大,硬度和弹性模量整体呈降低趋势,分别由14.803 GPa和219.561 GPa降至11.932 GPa和161.500 GPa。调制比为1:1的涂层综合性能最佳,在5 N和8 N载荷下磨损率均最低分别为1.90×10-7和3.16×10-7 mm3/Nm。通过构建DLC与高熵合金组成的多层涂层体系,充分发挥了两类材料的协同优势。系统揭示了调制周期与调制比对涂层力学及摩擦学性能的调控规律,实现了强度与韧性的协同优化。
关键字
DLC/TiZrNbW多层涂层;调制周期;调制比;力学性能;摩擦学性能
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