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调制周期对磁控溅射Cr/类石墨碳多层膜腐蚀-磨损性能的影响
1
作者 李迎春 杨更生 +2 位作者 杨明宣 邱明 范恒华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期212-218,共7页
海洋环境用关键运动部件在使用时承受腐蚀与磨损的交互作用,在其表面涂覆耐腐蚀-磨损防护涂层是提高其服役寿命的有效手段之一。本工作采用直流磁控溅射沉积技术在15-5PH不锈钢试样上制备调制周期为940 nm、375 nm和234 nm的Cr/GLC多层... 海洋环境用关键运动部件在使用时承受腐蚀与磨损的交互作用,在其表面涂覆耐腐蚀-磨损防护涂层是提高其服役寿命的有效手段之一。本工作采用直流磁控溅射沉积技术在15-5PH不锈钢试样上制备调制周期为940 nm、375 nm和234 nm的Cr/GLC多层膜(分别标记为S1、S2和S3),并通过微观形貌分析、电化学试验、腐蚀-磨损试验分析了调制周期对Cr/GLC多层膜的结构、电化学性能及耐腐蚀-磨损性能的影响。研究结果表明:随着调制周期的缩短,薄膜柱状生长趋势逐渐减弱,膜层更加致密,同时sp^(2)键相对含量逐渐增大,石墨化程度加剧,力学性能更优。在人工海水介质中,随着调制周期的缩短,薄膜层间界面增多,抑制了裂纹的扩展和腐蚀通道的形成,阻碍了腐蚀介质的渗透,多层膜S3的耐腐蚀性能最优。在腐蚀-磨损过程中,由于载荷和腐蚀介质的共同作用,具有致密结构、适宜调制周期的S2薄膜的磨损率仅为2.50×10^(-16)m^(3)/(N·m),表现出最优的耐腐蚀-磨损性能。因此,设计合适的调制周期是提高Cr/GLC多层膜耐腐蚀-磨损性能的关键。 展开更多
关键词 磁控溅射 Cr/类石墨碳(GLC)多层膜 调制周期 腐蚀-磨损
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双辉等离子渗铬界面层对类石墨碳基涂层力学及磨蚀性能的影响 被引量：1
2
作者 闫江山 郭鹏 +7 位作者 林乃明 张应鹏 马冠水 周小卉 汪汝佳 严凯 李小凯 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期169-181,共13页
目的 研究渗铬界面层对铬/类石墨碳(Cr/Graphite-Like Carbon,GLC)复合涂层力学性能、结合强度及磨蚀行为的影响,阐明Cr/GLC复合涂层的抗磨蚀机理。方法 以316L不锈钢(316L)为基体,先借助双辉等离子表面合金化(DGPSA)技术制备渗铬界面层... 目的 研究渗铬界面层对铬/类石墨碳(Cr/Graphite-Like Carbon,GLC)复合涂层力学性能、结合强度及磨蚀行为的影响,阐明Cr/GLC复合涂层的抗磨蚀机理。方法 以316L不锈钢(316L)为基体,先借助双辉等离子表面合金化(DGPSA)技术制备渗铬界面层,再采用直流磁控溅射(DCMS)技术制备顶层GLC涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、共聚焦显微拉曼光谱仪(Raman)和X射线衍射仪(XRD)表征涂层的微结构与成分,采用纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损仪和电化学工作站测试复合涂层的力学性能、断裂韧性、结合强度和抗磨蚀性能。结果 渗铬界面层能够促进GLC涂层的石墨化转变,实现硬度分布的梯度变化(基体为3.65 GPa,渗铬界面层为8.97 GPa,表面为13.15 GPa),有效阻碍了裂纹的扩展。与GLC涂层相比,Cr/GLC复合涂层具有较高的断裂韧性和结合强度(≥50 N),在3.5%NaCl溶液中具有更低的摩擦系数(0.055)和更低的磨损率(3.22×10^(-7)mm^(3)/Nm),其抗腐蚀性和化学稳定性也明显更优。结论 通过界面设计,实现了Cr/GLC复合涂层硬度分布的梯度过渡,提高了复合涂层的断裂韧性以及与316L的结合强度,赋予了复合涂层优异的抗磨蚀性能,为其在海洋苛刻环境下的磨蚀防护提供了有益借鉴。 展开更多
关键词 双辉等离子表面合金化 直流磁控溅射 类石墨碳 渗铬界面层 结合强度 磨蚀
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非平衡磁控溅射沉积类石墨碳膜结构及其摩擦学性能 被引量：12
3
作者 王永军 李红轩 +4 位作者 吉利 刘晓红 吴艳霞 周惠娣 陈建敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期17-22,共6页
利用非平衡磁控溅射技术在单晶硅基底上沉积了类石墨非晶碳膜。利用X射线光电子光谱、Ram an光谱、高分辨透射电子显微镜及原子力显微镜对沉积薄膜的微观结构进行了详细表征;利用纳米压痕仪和球盘摩擦试验机分别对其力学性能和摩擦学性... 利用非平衡磁控溅射技术在单晶硅基底上沉积了类石墨非晶碳膜。利用X射线光电子光谱、Ram an光谱、高分辨透射电子显微镜及原子力显微镜对沉积薄膜的微观结构进行了详细表征;利用纳米压痕仪和球盘摩擦试验机分别对其力学性能和摩擦学性能进行了测试。结果表明,当前制备的非晶碳膜中sp2杂化碳占主导呈现出类石墨特征,但薄膜硬度可达14.2 GPa。大气环境中的摩擦性能测试表明,所制备的类石墨非晶薄膜具有优异的摩擦学性能：其承载能力高达2.8 GPa,同时具有较低摩擦因数（~0.05）和磨损率（~10-11cm3/Nm）。类石墨碳膜优异的摩擦学性能主要归因于其独特的结构、较低的内应力及良好的热稳定性。 展开更多
关键词 类石墨碳膜 磁控溅射 摩擦磨损
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离子束辅助磁控溅射制备类石墨碳膜的结构与性能研究 被引量：7
4
作者 赵蕾 付永辉 +2 位作者 刘登益 朱晓东 何家文 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期181-186,共6页
采用离子束辅助磁控溅射技术(IBMSD)制备了高硬度、低电阻率的类石墨碳膜(GLC),用TEM和XRD考察其组成相,用XPS、FTIR和电阻率间接确定其碳键结构,并测定了不同气体和离子能量辅助轰击下制备的几组薄膜的沉积速率、成分、硬度和粗糙度等... 采用离子束辅助磁控溅射技术(IBMSD)制备了高硬度、低电阻率的类石墨碳膜(GLC),用TEM和XRD考察其组成相,用XPS、FTIR和电阻率间接确定其碳键结构,并测定了不同气体和离子能量辅助轰击下制备的几组薄膜的沉积速率、成分、硬度和粗糙度等.结果表明:采用IBMSD制备的GLC是一种以sp2键为主的非晶硬质碳膜.CH4辅助轰击较Ar有利于提高沉积速率.辅助轰击能量的增大使薄膜表面粗糙度先减小后增大,硬度的变化一定程度上与粗糙度相关. 展开更多
关键词 离子束辅助沉积(IBAD) 磁控溅射 类石墨碳膜 结构
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Cr含量对类石墨碳涂层硬度及其价键结构的影响 被引量：12
5
作者 张永宏 马婕 蒋百灵 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期106-110,共5页
为了探讨Cr含量对类石墨碳(GLC)涂层硬度的影响机理,采用非平衡磁控溅射离子镀技术,通过调整Cr靶电流,制备出了具有不同Cr含量的GLC涂层。借助显微硬度计测量了涂层的硬度,利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了涂层的成分、... 为了探讨Cr含量对类石墨碳(GLC)涂层硬度的影响机理,采用非平衡磁控溅射离子镀技术,通过调整Cr靶电流,制备出了具有不同Cr含量的GLC涂层。借助显微硬度计测量了涂层的硬度,利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了涂层的成分、相组成和主元素的价键结构。结果表明,Cr有显著软化GLC涂层的作用。随着Cr含量增加,GLC涂层中的sp3杂化碳的含量持续减小,sp2杂化碳的含量先增后减,而金属铬及碳铬化合物的含量则不断增大。上述因素对GLC涂层的硬度变化均有影响,而涂层中sp3杂化碳的含量随着Cr含量增加持续减小是造成GLC涂层硬度不断降低的主要原因。 展开更多
关键词 类金刚石碳(DLC) 类石墨碳(GLC) 硬度 价键结构
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类石墨碳膜的制备及其与类金刚石碳膜的区分 被引量：19
6
作者 杜军 何家文 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2005年第4期6-8,12,共4页
类金刚石碳膜的碳键结构一般以sp3为主,用离子束辅助磁控溅射制备了以sp2为主的非晶碳膜,即类石墨碳膜.分析类石墨碳膜的成分、组织结构,并通过这些结果区分类石墨碳膜与类金刚石碳膜.采用卢瑟福背散射谱(RBS)、x射线衍射(XRD)、透射电... 类金刚石碳膜的碳键结构一般以sp3为主,用离子束辅助磁控溅射制备了以sp2为主的非晶碳膜,即类石墨碳膜.分析类石墨碳膜的成分、组织结构,并通过这些结果区分类石墨碳膜与类金刚石碳膜.采用卢瑟福背散射谱(RBS)、x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、x射线光电子谱(XPS)、四点探针法(FPM)分析了成分、组织结构及电阻率,结果表明:制备碳膜的晶体结构是非晶,碳键结构以sp2为主,电阻率在10-4～10-2 Ω·(m之间.证明这种非晶碳膜不同于类金刚石碳膜(sp3为主). 展开更多
关键词 类金刚石碳膜 类石墨碳膜 碳键结构
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基体偏压对高功率脉冲磁控溅射制备类石墨碳膜的影响研究 被引量：14
7
作者 张学谦 黄美东 +1 位作者 柯培玲 汪爱英 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期969-974,共6页
采用高功率脉冲磁控溅射技术于Si基底表面制备了类石墨碳膜,研究了基体偏压对薄膜沉积速率、微观结构、力学性能及摩擦学性能的影响规律。结果表明:随着基底偏压的增高,GLC薄膜sp2含量呈先减小后增加的趋势,在-100 V时达到最小值;其表... 采用高功率脉冲磁控溅射技术于Si基底表面制备了类石墨碳膜,研究了基体偏压对薄膜沉积速率、微观结构、力学性能及摩擦学性能的影响规律。结果表明:随着基底偏压的增高,GLC薄膜sp2含量呈先减小后增加的趋势,在-100 V时达到最小值;其表面粗糙度逐渐降低;硬度和内应力逐渐增大;在基体偏压为-300 V时薄膜的摩擦性能最好,高sp2含量、高硬度和低表面粗糙度共同决定了GLC薄膜优异的摩擦学性能。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 偏压 类石墨碳膜 微观结构
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低温热处理对Graphit-iC类石墨碳膜组织结构及耐磨性的影响 被引量：2
8
作者 李潇 施雯 +2 位作者 苑俊峰 张健 陈智勇 《上海金属》 CAS 北大核心 2012年第4期29-32,共4页
应用拉曼光谱(Raman)等测试方法分析了不同热处理温度对PVD技术制备的Graphit-iC类石墨碳膜涂层的组织结构、显微硬度、结合强度和磨损率的影响规律。结果表明:随温度升高,涂层发生sp3→sp2结构转变,相对强度比I_D/I_G增加,石墨化倾向增... 应用拉曼光谱(Raman)等测试方法分析了不同热处理温度对PVD技术制备的Graphit-iC类石墨碳膜涂层的组织结构、显微硬度、结合强度和磨损率的影响规律。结果表明:随温度升高,涂层发生sp3→sp2结构转变,相对强度比I_D/I_G增加,石墨化倾向增大;涂层磨损率在25～250℃温度区间内保持较低的水平,当温度继续上升后表面显微硬度及结合力降低,磨损率显著增大,耐磨性降低。 展开更多
关键词 Graphit-iC 类石墨碳膜 低温热处理 微观结构 耐磨性
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不同Ti含量类石墨碳膜干摩擦磨损性能研究 被引量：5
9
作者 丁兰 贺志勇 +3 位作者 鲍明东 徐雪波 吴明英 张颖 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期131-137,共7页
目的提高高速钢的干摩擦学性能,探究不同Ti含量掺杂对类石墨碳膜摩擦性能的影响。方法用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了不同Ti含量的类石墨碳膜,用光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱、洛氏硬度计、纳米压痕仪等分析薄膜的微观结... 目的提高高速钢的干摩擦学性能,探究不同Ti含量掺杂对类石墨碳膜摩擦性能的影响。方法用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了不同Ti含量的类石墨碳膜,用光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱、洛氏硬度计、纳米压痕仪等分析薄膜的微观结构和力学性能,用高速线性往复磨损试验机检测薄膜的干摩擦学性能,并用光学显微镜观察磨痕。结果制备的碳膜表面颗粒尺寸较小,断面致密,且逐渐趋向柱状结构。随着Ti靶溅射电流的增大,逐渐增加的Ti元素打断了sp^3键生长,薄膜中生成更稳定的sp^2键,且sp^2键含量先增大后减小,在0.8 A达到最大,溅射电流为1.1 A时,Ti元素含量最大,sp^2键和sp^3键都减少。碳膜与基体结合力随着Ti靶电流变大而先增大后减小,在0.8 A结合最佳,约为HF3级。硬度和弹性模量先减小后增加,0.8 A时达到最小。碳膜摩擦系数相比于原样都较低,在0.09~0.12之间。磨损率先增大后减小,维持在(5~15)×10^(-16) m^3/(N·m)左右。结论不同Ti含量的类石墨碳膜,能明显降低高速钢与钢球对磨的粘着磨损倾向,降低摩擦系数和磨损率。 展开更多
关键词 掺Ti 类石墨碳膜 微观结构 力学性能 摩擦系数 磨损率 磨损机理
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多层结构设计对类石墨碳基薄膜摩擦学性能的影响 被引量：1
10
作者 范恒华 李迎春 +2 位作者 聂傲男 邱明 庞晓旭 《热加工工艺》 北大核心 2022年第16期93-100,共8页
采用直流磁控溅射法在15-5PH钢样片上制备Cr/GLC单层膜和具有6个交替结构的Cr/GLC多层膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)对薄膜结构进行表征;采用纳米压痕仪、划痕仪等测试其力学性能;利用MFT-5000多功能摩擦磨损试验机测试薄... 采用直流磁控溅射法在15-5PH钢样片上制备Cr/GLC单层膜和具有6个交替结构的Cr/GLC多层膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)对薄膜结构进行表征;采用纳米压痕仪、划痕仪等测试其力学性能;利用MFT-5000多功能摩擦磨损试验机测试薄膜在大气及海水环境中的摩擦磨损性能,并分析其磨损机理。结果表明:多层结构设计提高了薄膜的致密度和石墨化程度,降低了内应力,Cr/GLC多层膜的膜基结合力、硬度及弹性模量均高于Cr/GLC单层膜。中、低载荷时,两种类石墨碳基薄膜的磨损形式以磨粒磨损为主,Cr/GLC多层膜在大气环境及海水环境下较Cr/GLC薄膜具有更好的摩擦学性能。高载荷下,Cr/GLC多层膜在大气环境下仍具有较好的摩擦学性能,但在海水环境下的耐磨性劣化。 展开更多
关键词 磁控溅射 类石墨碳基薄膜 摩擦磨损性能 多层膜
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磁控溅射类石墨碳膜的导电性和耐蚀性 被引量：1
11
作者 胡仁涛 陆境莲 +1 位作者 朱光明 汤皎宁 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期195-198,共4页
利用中频非平衡磁控溅射技术,在304不锈钢基底上沉积类石墨非晶碳膜,研究非晶碳膜的结构、形貌、导电性、耐蚀性及耐磨性。与纯304不锈钢双极板相比,镀类石墨碳膜后的不锈钢表面的导电性、耐蚀性及耐磨性均得到提高。在质子交换膜燃料电... 利用中频非平衡磁控溅射技术,在304不锈钢基底上沉积类石墨非晶碳膜,研究非晶碳膜的结构、形貌、导电性、耐蚀性及耐磨性。与纯304不锈钢双极板相比,镀类石墨碳膜后的不锈钢表面的导电性、耐蚀性及耐磨性均得到提高。在质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆压紧力(140 N/cm^2)下,镀类石墨碳膜后的不锈钢双极板接触电阻(9. 1 mΩ-cm^2)较低;在模拟PEMFC阴极工作环境中腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为0. 27 V和8.72μA/cm^2,摩擦系数约0. 103,较低。 展开更多
关键词 类石墨碳膜 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 磁控溅射 接触电阻 耐蚀性
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人工髋关节摩擦界面蛋白质吸附变性分解行为及类石墨碳润滑层形成的分子机制 被引量：1
12
作者 经佩佩 张悦 +4 位作者 罗潇雨 龚艳丽 冯庆国 冷永祥 邓乔元 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期52-59,共8页
人工关节置换术被认为是治疗晚期关节炎、关节功能丧失等关节类疾病最有效和最终的治疗方式。首先介绍了人工髋关节体内服役环境特点及关节摩擦界面生物蛋白膜与类石墨碳润滑层的形成,进一步论述了在模拟体内服役环境下,过渡族金属铜催... 人工关节置换术被认为是治疗晚期关节炎、关节功能丧失等关节类疾病最有效和最终的治疗方式。首先介绍了人工髋关节体内服役环境特点及关节摩擦界面生物蛋白膜与类石墨碳润滑层的形成,进一步论述了在模拟体内服役环境下,过渡族金属铜催化摩擦界面的蛋白质变性降解,促进生物蛋白膜向类石墨碳润滑层的转变,最后探讨了过渡族金属离子介导产生活性氧自由基(ROS)催化蛋白质吸附、变性、分解及生物蛋白膜、类石墨碳润滑层形成的分子机制,并对未来陶瓷人工关节材料的设计提出展望。 展开更多
关键词 人工关节 摩擦界面 生物蛋白膜 类石墨碳润滑层 过渡族金属 活性氧自由基
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掺铬类石墨碳膜的显微组织与摩擦性能 被引量：4
13
作者 张永宏 蒋百灵 严少平 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期40-45,共6页
采用非平衡磁控溅射离子镀技术在不同衬底上制备了不同铬含量的掺铬类石墨非晶碳膜;用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉曼光谱仪等分析了碳膜的成分、表面形貌、显微组织和碳键结构;通过销-盘摩擦试验机测... 采用非平衡磁控溅射离子镀技术在不同衬底上制备了不同铬含量的掺铬类石墨非晶碳膜;用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉曼光谱仪等分析了碳膜的成分、表面形貌、显微组织和碳键结构;通过销-盘摩擦试验机测试了碳膜在干摩擦及不同润滑条件下的摩擦因数。结果表明:适量掺铬碳膜可保持纯碳膜均一、无结晶的显微组织;掺铬对碳膜中碳元素的价键结构产生了重要影响,随着铬含量的增大,sp^2碳原子在碳膜中的含量先增大后减小,使得掺铬碳膜的sp^2碳含量比纯碳膜的更高;适量掺铬能有效降低碳膜的摩擦因数,而掺铬碳膜的摩擦因数随着铬含量增大的变化趋势与碳膜的碳键结构变化明显相关。 展开更多
关键词 非平衡磁控溅射 类石墨非晶碳膜 摩擦性能
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类石墨碳膜在无润滑、油润滑下的摩擦特性研究 被引量：1
14
作者 杨丽雯 张永宏 +1 位作者 房东明 毕良本 《现代技术陶瓷》 CAS 2014年第6期8-12,共5页
采用非平衡磁控溅射技术在渗碳淬火钢GCr15表面制备类石墨碳膜,分别在无润滑和四种润滑油下,用POD销一盘磨损仪研究了类石墨碳膜摩擦学特性。研究表明,试验选用的油膜复合润滑条件下26#润滑油摩擦特性较好,与无润滑相比摩擦系数降低最低... 采用非平衡磁控溅射技术在渗碳淬火钢GCr15表面制备类石墨碳膜,分别在无润滑和四种润滑油下,用POD销一盘磨损仪研究了类石墨碳膜摩擦学特性。研究表明,试验选用的油膜复合润滑条件下26#润滑油摩擦特性较好,与无润滑相比摩擦系数降低最低到0.098,使用寿命也得到改善。 展开更多
关键词 类石墨碳膜 油润滑 摩擦
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基于ABAQUS的类石墨碳基薄膜摩擦界面接触应力分析
15
作者 谷守旭 李迎春 +4 位作者 程蓓 邱明 邹春生 陈月 卢团良 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期78-84,共7页
目前对类石墨碳基薄膜在多因素影响下的性能变化研究不多。基于ABAQUS软件建立类石墨碳基薄膜的有限元模型,对其在边界润滑条件下的摩擦界面接触应力进行研究,并通过正交试验系统地研究了膜基体系内的Mises应力随薄膜厚度、材料属性和... 目前对类石墨碳基薄膜在多因素影响下的性能变化研究不多。基于ABAQUS软件建立类石墨碳基薄膜的有限元模型,对其在边界润滑条件下的摩擦界面接触应力进行研究,并通过正交试验系统地研究了膜基体系内的Mises应力随薄膜厚度、材料属性和摩擦系数变化的分布规律,最终确定了较优的薄膜设计参数,为膜基构件的结构优化设计提供一定的理论指导。数值模拟结果表明:工作层与钢球之间的摩擦系数对薄膜应力影响最大,工作层的泊松比及弹性模量、过渡层的厚度、工作层的厚度对其影响依次减小。适当地降低工作层的弹性模量、表面粗糙度和提高工作层的泊松比,能够降低薄膜在接触过程中的应力集中;过渡层的厚度宜选择在0.5μm左右,而工作层的厚度宜选择在1.5μm左右。 展开更多
关键词 类石墨碳基薄膜 有限元 正交试验 接触应力
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微纳结构类石墨氮化碳的合成方法研究进展
16
作者 程思 苗立锋 +3 位作者 包镇红 王继刚 陈云霞 余永志 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期104-115,共12页
微纳结构类石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))被广泛应用于光解水制氢/氧、光催化降解有机污染物、光催化有机合成、传感器和生物医学等领域,已成为非金属聚合物半导体光催化剂的研究热点之一。本文围绕微波法、熔盐法、模板法、剥离法和超分子... 微纳结构类石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))被广泛应用于光解水制氢/氧、光催化降解有机污染物、光催化有机合成、传感器和生物医学等领域,已成为非金属聚合物半导体光催化剂的研究热点之一。本文围绕微波法、熔盐法、模板法、剥离法和超分子自组装法在微纳结构g-C_(3)N_(4)合成中的研究进展,重点综述了超分子自组装技术在微纳结构g-C_(3)N_(4)的调控和制备效率上的优势;阐述了超分子自组装中原料体系、工艺过程等对g-C_(3)N_(4)形貌和结构的影响。最后,总结超分子自组装技术难以精细调控和定向设计g-C_(3)N_(4)微纳结构的问题,并展望了该技术未来的发展方向,比如不同方法之间的交叉研究、结合分子动力学模拟、丰富原料体系和建立工艺参数数据库。 展开更多
关键词 微纳结构 类石墨氮化碳 合成方法 研究进展 自组装技术
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非平衡磁控溅射制备类石墨碳膜及性能研究 被引量：8
17
作者 王永军 李红轩 +4 位作者 吉利 刘晓红 吴艳霞 周惠娣 陈建敏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期340-346,共7页
利用中频非平衡磁控溅射技术在单晶硅基底上沉积了类石墨碳膜,采用Raman光谱、高分辨透射电子显微镜、原子力显微镜分析了薄膜微观结构和表面形貌;采用纳米压痕仪和CSM摩擦磨损试验机测试了碳膜力学性能和摩擦学性能.结果表明:利用中频... 利用中频非平衡磁控溅射技术在单晶硅基底上沉积了类石墨碳膜,采用Raman光谱、高分辨透射电子显微镜、原子力显微镜分析了薄膜微观结构和表面形貌;采用纳米压痕仪和CSM摩擦磨损试验机测试了碳膜力学性能和摩擦学性能.结果表明:利用中频非平衡磁控溅射技术沉积的碳膜是一种以sp^2键合碳为主、结构非晶、硬度适中、应力较低、表面粗糙度较大、摩擦性能优异的薄膜.脉冲占空比对薄膜微观结构和性能有显著影响,随着脉冲占空比的增大,Raman光谱D峰和G峰的强度比ID/IG先减小后增大,而硬度随脉冲占空比的增大却呈现出相反的变化趋势,即先增大后减小;大气氛围中的摩擦性能测试表明,本实验制备的薄膜具有优异的抗磨性能(～10^(-11)cm^3/N^(-1)·m^(-1))和承载能力(～2.5 GPa).随脉冲占空比的增大,薄膜摩擦系数变化甚微而磨损率却呈现先显著减小后轻微增大的变化趋势.类石墨碳膜优异的摩擦学性能主要归因于其独特的结构、较低的内应力及良好的结构稳定性. 展开更多
关键词 磁控溅射 类石墨碳膜 微观结构 性能
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不同润滑环境类石墨碳膜的摩擦特性 被引量：4
18
作者 马中伟 王佐平 +3 位作者 何源 张汝仙 陈分宏 陈喜锋 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1368-1372,共5页
采用闭合场非平衡磁控溅射技术在渗碳淬火钢基体表面制备了类石墨碳膜,分别在无润滑、水润滑和油润滑下,用POD销–盘磨损仪研究了同质对磨(试样和对磨钢球表面均制备了类石墨碳膜)的类石墨碳膜摩擦学特性。研究表明:类石墨碳膜在不同润... 采用闭合场非平衡磁控溅射技术在渗碳淬火钢基体表面制备了类石墨碳膜,分别在无润滑、水润滑和油润滑下,用POD销–盘磨损仪研究了同质对磨(试样和对磨钢球表面均制备了类石墨碳膜)的类石墨碳膜摩擦学特性。研究表明:类石墨碳膜在不同润滑环境和线速度下有优良的耐磨、减摩性能;线速度为0.3 m/s时,干摩擦和水润滑类同质对磨的类石墨碳膜有异常磨损现象,干摩擦为微切削犁沟磨损,水润滑为片状剥落磨损。 展开更多
关键词 类石墨碳膜 闭合场非平衡磁控溅射 犁沟磨损 片状剥落磨损
原文传递
质子交换膜燃料电池用6061铝合金极板表面类石墨碳涂层的导电耐蚀性能 被引量：3
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作者 邵文婷 伍翔宇 +2 位作者 蒋百铃 陈建 杨巍 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-5,共5页
为了获得6061铝合金极板表面类石墨碳涂层抗质子酸腐蚀的临界厚度和界面接触电阻的降低量值,采用磁控溅射方法在6061铝合金极板表面制备了一系列类石墨碳涂层。表征了类石墨碳涂层的微观结构,分析了涂层的界面接触电阻、耐蚀性和稳定性... 为了获得6061铝合金极板表面类石墨碳涂层抗质子酸腐蚀的临界厚度和界面接触电阻的降低量值,采用磁控溅射方法在6061铝合金极板表面制备了一系列类石墨碳涂层。表征了类石墨碳涂层的微观结构,分析了涂层的界面接触电阻、耐蚀性和稳定性。结果表明,6061铝合金极板表面耐质子交换膜燃料电池阴极环境腐蚀的类石墨涂层临界厚度为0.97μm。与低碳靶电流条件下制备的涂层相比,碳靶电流4.5 A时制备的涂层表面更加光滑;此时,类石墨碳涂层的界面接触电阻最小,为16 mΩ·cm^(2),是石墨极板接触电阻的2倍。 展开更多
关键词 类石墨碳涂层 铝合金极板 界面接触电阻 耐蚀性
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类石墨氮化碳薄膜的电化学沉积 被引量：18
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作者 李超 曹传宝 +3 位作者 朱鹤孙 吕强 张加涛 项顼 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期252-256,共5页
用 1:1.5的三聚氯氰和三聚氰胺的饱和乙腈溶液为沉积液 ,在Si(10 0 )衬底上室温常压下电化学沉积了CNx薄膜。用X射线光电子能谱 (XPS)、傅立叶转换红外光谱 (FTIR)、X射线衍射图谱 (XRD)对沉积的CNx 薄膜进行了测试和分析。XRD的衍射峰... 用 1:1.5的三聚氯氰和三聚氰胺的饱和乙腈溶液为沉积液 ,在Si(10 0 )衬底上室温常压下电化学沉积了CNx薄膜。用X射线光电子能谱 (XPS)、傅立叶转换红外光谱 (FTIR)、X射线衍射图谱 (XRD)对沉积的CNx 薄膜进行了测试和分析。XRD的衍射峰的结构数据与文献计算的类石墨相氮化碳的结构数据较为吻合。XPS结果表明沉积的薄膜中主要元素为C、N ,且N/C =0 .81,C1s和N1s的结合能谱中 2 87.84eV的碳和 4 0 0 .0 0eV的氮是样品中碳氮的主体 ,以C3 N3 杂环的形式存在。FTIR光谱中在 80 0cm-1、1310cm-1和 16 10cm-1的吸收峰也表明薄膜中存在C3 N3环 ,和XPS能谱的分析结果一致。Teter和Hemley预言的g C3 N4在结构形式上和三聚氰胺的完美脱胺缩聚物是一样的 ,红外光谱和X射线光电子能谱表明在样品中存在三嗪环 (C3 N3 ) ,支持XRD的实验结果。这说明CNx 薄膜中有类石墨相的C3 N4晶体存在。 展开更多
关键词 类石墨氮化碳薄膜 电化学沉积 三聚氯氰 三聚氰胺
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