[口头报告]DLC涂层与仿生微织构对SUS304不锈钢摩擦磨损性能的协同调控机制

DLC涂层与仿生微织构对SUS304不锈钢摩擦磨损性能的协同调控机制
编号:399 稿件编号:415 访问权限:仅限参会人 更新:2026-04-02 20:41:25 浏览:19次 口头报告

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摘要

本研究探讨了类金刚石碳(DLC)涂层与激光加工仿生微织构协同提升SUS304不锈钢摩擦学性能的机制。通过激光加工技术在基体表面制备了四种微织构(六边形、菱形、扇形、环形扇形),并采用过滤电弧真空镀膜技术(DCVA)沉积DLC涂层。在不同法向载荷(1、3、5、7 N)下的球-盘摩擦试验表明,相较于无织构或未涂层表面,仿生微织构与DLC涂层的复合表面显著改善了摩擦学性能。其中六边形微织构/DLC涂层表面表现出最低且最稳定的摩擦系数(0.17),在7 N法向载荷下仅产生0.95 μm的磨损深度,性能优于其他组合。有限元分析(FEA)证实,这种优势源于对称六边形结构优异的接触应力分散能力和裂纹扩展抑制特性;而菱形微织构/DLC涂层在高载荷下因尖锐顶点处应力集中,导致摩擦系数波动加剧和磨损加速。DLC涂层通过提升表面硬度防止材料失效,在滑动过程中保持微织构完整性,其自润滑特性通过石墨化和转移膜形成进一步降低摩擦系数。该研究为设计DLC涂层高性能减摩耐磨织构化表面提供了理论依据,也为润滑界面优化提供了实践指导。

关键字
DLC 薄膜,微织构,自润滑
报告人
邬柳臣
硕士研究生 新疆大学材料科学与工程学院

稿件作者
邬柳臣 新疆大学材料科学与工程学院
张鑫 新疆大学材料科学与工程学院
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