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《磁控濺射mosltxgtmosltxgtmo納米多層復(fù)合薄膜的環(huán)境摩擦磨損性能》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文以金屬表面低摩擦和高耐磨性的復(fù)合薄膜材料為應(yīng)用背景,對MoSx/MoS。一Mo納米多層復(fù)合簿膜的沉積制備工藝、組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進行了研究。論文主要探討了濺射氣壓和Mos;.Mo層中不同的Mo含量對MoSx,MoS。一Mo納米多層復(fù)合薄膜形貌、微觀組織、結(jié)構(gòu)成分和摩擦磨損性能的影響,以尋求最佳的薄膜制備工藝參數(shù),滿足MoSz類薄膜在真空和潮濕環(huán)境下的應(yīng)用要求。采用經(jīng)過高能球磨的層狀的MoS2和Mos2+Mo粉末冷壓燒結(jié)制備靶材,通過直流磁控濺射的方法,在一定的基體溫度、基體偏壓、濺射功率、濺射氣壓下濺射制各了MoS。/MoS。一Mo納米多層復(fù)合薄
2、膜。采用xRD、SEM、AFM、EDs等分析測試方法,對通過直流磁控濺射方法制備的Mos,/Mos,一Mo納米多層復(fù)合薄膜的表面形貌、組織結(jié)構(gòu)和成分進行了系統(tǒng)地研究,討論了不同的濺射氣壓以及Mos。.Mo復(fù)合層中的Mo含量與薄膜形貌、組織結(jié)構(gòu)和成分之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明,在低氣壓和低Mo含量下制各的薄膜具有良好的基面取向,表面光滑致密,而且具有明顯的多層結(jié)構(gòu)。隨著濺射氣壓和Mo含量的增加,薄膜開始向隨機取向發(fā)展呈柱狀生長,表面趨于粗糙,多層結(jié)構(gòu)消失。在對Mos。,Mos。一Mo納米多層復(fù)合薄膜微結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,用涂層附著力自動劃痕儀和球一盤式微摩擦磨損試驗機分別測試評估了M
3、os,/Mos。一Mo薄膜結(jié)合力和摩擦磨損性能,并采用掃描電子顯微鏡觀察了復(fù)合鍍層的表面磨損形貌。實驗結(jié)果表明:在低氣壓(0.24~o.40Pa)下制備的薄膜結(jié)合力良好,在高氣壓(O.80~1.20Pa)下制各的結(jié)合力較差。隨著復(fù)合薄膜MoSx.Mo層中Mo含量的增加,薄膜和基體的結(jié)合力有所下降。薄膜的摩擦磨損性能隨著Mo含量的增加和濺射氣壓的升高而降低。另外通過改變實驗參數(shù)測試薄膜的摩擦磨損性能發(fā)現(xiàn),隨著接觸應(yīng)力的提高,薄膜的摩擦系數(shù)逐漸下降,而薄膜的摩擦系數(shù)和磨損率都相應(yīng)的隨著滑動速度的增加呈先減小后增大的趨勢。通過對薄膜環(huán)境穩(wěn)定性的測試發(fā)現(xiàn),在O.24Pa濺射氣壓下制備的
4、5at.%Mo含量的多層復(fù)合薄膜具有最佳的摩擦磨損性能和環(huán)境穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:磁控濺射,二硫化鉬,納米多層復(fù)合薄膜,摩擦磨損性能浙江大學(xué)碩士學(xué)位論義Ab虬ra吐AbstractUponthe印plicationbackgmundofsolid1ubricamsandwearresistammaterials,thed印ositionprocess,Ⅱ1icmstructuresandt曲ologicalpropertiesofMoSx/MoSx—Moself-lubricatedconlpositemllltilayerfilmswereinvestigated.Int11isp
5、aper,thee腩ctofdepos“ionpresstlreanddi插eremMocontemsontllemicmsmJcture,morphology,compositionandmbolo百calpmpeniesofMoSx,MoSx-Mocompositemultilayerfilmswasdiscussed,inordertomeetthedemalldofapplicationsinvacuumandinh啪idairTheMoSx,MoSx—MocompositemultilayerfilmswitlldifreremMocontentsweredeposi
6、tedonsteelsubs仃atesusingptlreMoS2target鋤dMoS2一Mocomposite乜甥乩whichproduced療omball-milling2H-MoS2aIldMopoWders.Todeteminet11ee仃ectofargonprcssure,tllecompositefilmswered印ositedatmpressuresbeMeen0.24-1.20Pa,whileotllerdepositionparanleters,suchassubstratetemperaIllre,biasV01tagea11ddepositionpo
7、werkeptconstant.Themicrostmctures,morphology,andcompositionoftl!IeMoSx/Mosx—Mocompositemultilayerfilmsdepositedbyd.cmagnetronsputt謝ngweresystematicallyinVes廿gatedbymeallsofXRD,SEM,AFM,EDS.Therelationshipsbetweend印ositionprcssure,Mocontentsandmicmst