CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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SI3N4陶瓷基底交替多层金刚石薄膜摩擦学性能研究

王贺 赵海根 闫广宇

王贺, 赵海根, 闫广宇. SI3N4陶瓷基底交替多层金刚石薄膜摩擦学性能研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0269
引用本文: 王贺, 赵海根, 闫广宇. SI3N4陶瓷基底交替多层金刚石薄膜摩擦学性能研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0269
Tribological Performance of Alternating Multilayer Diamond Films on Si3N4 Ceramic Substrates[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0269
Citation: Tribological Performance of Alternating Multilayer Diamond Films on Si3N4 Ceramic Substrates[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0269

SI3N4陶瓷基底交替多层金刚石薄膜摩擦学性能研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0269
基金项目: 沈阳市科技计划;国防科技创新特区计划;国家自然科学基金;辽宁省科技计划

Tribological Performance of Alternating Multilayer Diamond Films on Si3N4 Ceramic Substrates

  • 摘要:   为避免氮化硅材料因摩擦磨损造成的失效,利用热丝化学气相沉积技术在氮化硅基底表面沉积单层和交替多层金刚石薄膜,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对制备的金刚石薄膜的形核、薄膜质量、表面和截面形貌、表面粗糙度等进行表征;利用“球-盘”往复式摩擦磨损实验机,测试金刚石薄膜的摩擦系数并计算其磨损率,分析不同结构薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:相比于单层金刚石薄膜,交替多层膜结构表现出更好的摩擦学性能,当交替次数为4,多层结构层数为8时,摩擦系数和磨损率最低,分别为0.016和1.042×10-7 mm3·N-1·m-1;但随着多层结构层数的增加,层间厚度减小,摩擦过程中薄膜发生破裂和剥落现象,薄膜与基底的结合强度降低,薄膜的质量下降,摩擦系数增大为0.042,磨损率增大为4.661×10-7 mm3·N-1·m-1,薄膜的耐磨性下降。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-12
  • 修回日期:  2024-03-04
  • 录用日期:  2024-03-18
  • 网络出版日期:  2024-06-21

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