鋁合金具有密度低、比強(qiáng)度高和易成型等優(yōu)異性能,是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的理想材料。但由于鋁合金表面硬度低、耐磨性和耐腐蝕性差,全鋁制活塞的裙部和缸體等滑動(dòng)部件在不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中容易造成較大的摩擦功而增大能耗,嚴(yán)重情況下致使活塞失效。采用高硬度、低摩擦系數(shù)、耐磨損和耐腐蝕性能優(yōu)異的類金剛石（DLC）膜進(jìn)行表面處理,能夠有效提高鋁合金的表面性能。本文基于元素?fù)诫s和多層膜技術(shù),利用磁過(guò)濾陰極弧（FCVA）設(shè)備在鋁合金表面沉積了具有Ti過(guò)渡層、Ti-DLC層和Ti緩沖層的Ti-DLC多層復(fù)合膜,系統(tǒng)地研究了C₂H₂氣體流量和Ti過(guò)渡層厚度對(duì)Ti-DLC膜組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。在此基礎(chǔ)上,在鋁合金表面沉積了超厚Ti-DLC膜,并對(duì)其性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。主要工作及結(jié)論如下:（1）C₂H₂氣體流量對(duì)鋁合金表面Ti-DLC膜性能的影響:Ti-DLC多層復(fù)合膜具有典型的DLC結(jié)構(gòu),表面呈“丘陵”狀,存在宏觀顆粒和微孔缺陷。隨著C₂H₂氣體流量的增大,Ti-DLC膜中Ti元素含量減少,sp<...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1碳的sp3、sp2和sp1雜化

的研究及應(yīng)用，對(duì)于提高鋁合金表面硬度、耐磨損和耐腐蝕性輕量化具有重要的意義，而且其未來(lái)在鋁合金活塞中的廣泛應(yīng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)等方面將占有舉足輕重的地位。C膜概述C膜的成分及結(jié)構(gòu)為最多的元素之一，在自然界中以穩(wěn)定的石墨晶體、亞穩(wěn)態(tài)金合物的形式存在。隨著科技的發(fā)展，新型的碳材料....

圖1.2DLC薄膜的三元相圖

主要性能特點(diǎn)為：硬度高、摩擦系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性能優(yōu)異。DLC膜中碳原子以共價(jià)鍵的方式結(jié)合，包括，碳原子sp1雜化含量較少，可以忽略不計(jì)，圖1.1所示式。圖1.1碳的sp3、sp2和sp1雜化件下制備的DLC膜結(jié)構(gòu)具有較大的差異。根據(jù)DLC膜中將其為兩類：含....

圖1.3(a)a-C:H和(b)a-C碳膜的結(jié)構(gòu)示意圖

C膜中碳原子排列方式包括近程有序和遠(yuǎn)程無(wú)序兩種，近程有碳原子之間sp3和sp2雜化鍵結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步研究DLC膜的結(jié)構(gòu)之間關(guān)系，研究人員提出了多種類金剛石結(jié)構(gòu)模型，如兩phasemodel，TP)和完全抑制無(wú)規(guī)則模型(Fullyconstrainemodel，PC....

圖2.1FCVA沉積設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

不同的制備方法和工藝，DLC膜的微觀組織結(jié)構(gòu)和性能差異合金表面處理的研究目的，本文采用FCVA技術(shù)在鋁合金表面復(fù)合膜，通過(guò)掃描電子顯微鏡、激光拉曼Raman光譜儀、X和納米壓痕儀等表征方法，研究了Ti-DLC膜的形貌、微觀組章重點(diǎn)介紹了Ti-DLC膜的制備工藝及....

本文編號(hào)：4018099