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1、固體潤滑劑WS2具有較低的摩擦系數(shù)和較好的耐磨性,但純WS2薄膜在潮濕和富氧氣氛中摩擦學(xué)性能較差。為了進(jìn)一步改善其摩擦學(xué)性能,本文采用磁控濺射WS2-Ag復(fù)合靶和共濺射純WS2靶和Ag靶制備WS2-Ag納米復(fù)合薄膜,研究了不同Ag含量和不同工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能的影響,及不同摩擦試驗(yàn)條件對(duì)薄膜摩擦學(xué)性能的影響。 采用磁控濺射WS2-Ag復(fù)合靶制備WS2-Ag納米復(fù)合薄膜,通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯
2、微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、原子力顯微鏡(AFM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)表征了薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌,利用臺(tái)階儀測(cè)量薄膜的厚度,涂層附著力自動(dòng)劃痕儀(WS-2003)測(cè)試薄膜與基體的結(jié)合力,球—盤式可控氣氛微型摩擦磨損試驗(yàn)儀(WTM-1E)測(cè)試薄膜的摩擦系數(shù)和磨損率,并用掃描電鏡觀測(cè)薄膜磨損后的表面形貌。WS2和Ag以非晶態(tài)存在于復(fù)合薄膜中,WS2-Ag4.3%納米復(fù)合薄膜具有最致密的微觀結(jié)構(gòu),最低的摩擦系數(shù)和最小的磨損率
3、,加入Ag后明顯增強(qiáng)了薄膜的環(huán)境穩(wěn)定性。 采用WS2-Ag7.5%復(fù)合靶以不同工藝參數(shù)磁控濺射沉積了WS2-Ag納米復(fù)合薄膜,通過SEM、附著力自動(dòng)劃痕儀、球—盤式摩擦磨損試驗(yàn)儀研究不同工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合薄膜組織結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)性能的影響。工作壓力越大,薄膜結(jié)構(gòu)越疏松;基體負(fù)偏壓越大,基體溫度越高,薄膜與基體的結(jié)合力越大。 在不同的摩擦試驗(yàn)條件下測(cè)試了純WS2薄膜和WS2-Ag納米復(fù)合薄膜的摩擦磨損性能,試驗(yàn)載荷越大,薄膜的摩擦
4、系數(shù)越低,但磨損率增大;轉(zhuǎn)速越大,薄膜的摩擦系數(shù)越低;在真空中與空氣中相比,薄膜具有更低和更穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和更小的磨損率。 采用純WS2靶和Ag靶共濺射制備不同Ag含量的WS2-Ag納米復(fù)合薄膜,通過XRD、SEM、HRTEM、EDS觀測(cè)薄膜及磨痕的結(jié)構(gòu)和形貌,利用納米壓痕儀測(cè)試薄膜的力學(xué)性能,涂層附著力自動(dòng)劃痕儀測(cè)試薄膜與基體的結(jié)合力,球—盤式摩擦磨損試驗(yàn)儀測(cè)試薄膜的摩擦磨損性能。在復(fù)合薄膜中,晶態(tài)的Ag顆粒分布在非晶態(tài)的WS
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