TiAlSiN/a-C多层异质结构设计改善非晶碳膜的高温性能
作为一类固体润滑材料,非晶碳基薄膜(a-C)在汽车发动机、工模具、航空航天等领域有极大应用.200℃以下的大气环境中,热力学驱动能不足以使a-C膜发生结构转变,因此a-C膜表现出优良的润滑耐磨性能.但高于200℃时,a-C膜将快速失效.如环境温度己达350℃左右的航空发动机齿轮和最高400℃的汽车发动机活塞部件,已不适宜采用传统a-C薄膜进行润滑.温度超过600℃时,a-C薄膜发生强烈热分解,达到使用极限.因此,研究并提高a-C薄膜从常温至600℃高温这一温域范围内的润滑特性,尤其是提高其200℃以上温度下的高温润滑性能变得十分必要和迫切.本文引入具有良好氧扩散阻挡性能的TiAlSiN薄膜，利用磁控溅射技术沉积具有异质多层结构的TiAlSiN/a-C薄膜，通过对复合薄膜体系的可控构筑，达到改善非晶碳膜的高温摩擦学性能的目的。制备的TiAlSiN/a-C薄膜硬度达到20GPa以上，高于常规a-C膜的硬度，常温下摩擦系数低于0.2。在不同温度下的氧化实验表明，薄膜在900℃以下具有良好的氧扩散阻挡性能。
润滑材料 非晶碳基薄膜 制备工艺 高温性能
吴贵智 张广安 史鑫 王立平
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室 甘肃兰州730000
国内会议
第七届全国青年表面工程学术会议暨重庆市第二届汽车摩托车摩擦学材料先进技术与应用推进会
重庆
中文
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2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）