一、电弧离子镀(Ti,Al)N复合薄膜的结构和性能研究（论文文献综述）
王迪[1]（2021）在《Cr基金属/氮化物涂层的制备、结构及抗冲蚀性能研究》文中认为冲蚀磨损是工程领域中常见的磨损方式之一,当固体颗粒物质被气流夹带并冲击部件表面时会发生冲蚀磨损。随着科技的进步,特别是航空航天等国家重大工程领域的发展,传统材料已难以满足高温、高速、冲蚀磨损等多因素耦合的服役要求。利用现代表面处理技术在精密部件上制备防护涂层是一种行之有效且节能的方法。国外已将利用物理气相沉积（PVD）技术制备抗冲蚀涂层应用于航空发动机压气机部件。但我国在这方面相对较为落后,特别是涂层冲蚀失效行为和机理研究不系统。针对以上问题,本文利用脉冲电磁+强永磁复合磁场电弧离子镀技术在钛合金表面制备Cr基多元多层抗冲蚀涂层。系统研究了复合磁场对涂层中大颗粒的影响规律,涂层（单层/多层）的微观结构对残余应力、抗冲蚀性等主要性能的影响;深入探讨了单层/多层涂层的断裂失效机理;获得了高温环境下多层涂层的演变规律。主要研究结果如下:（1）通过对复合磁场中电磁场参数的调控,获得了弧斑的运动范围及运动速度规律,建立了电磁场参数与涂层结构、性能之间的内在联系。研究发现,在中等强度电压（25 V）和较高的电磁频率（16.7 Hz）时,CrAlN涂层表面大颗粒占比最少（约6.09%）,粗糙度最小（Ra 0.136 μm）。此时涂层的硬度（2072.34 Hv）、结合力（41.5 N）、摩擦磨损（摩擦系数约为0.35,磨损率为2.77×10-6 mm3·N-1·m-1）和抗冲蚀（30°的冲蚀速率约为0.17μm/g,90°条件下约为1μm/g）性能均达到最佳。分析了 CrAlN涂层的冲蚀断裂形貌,发现涂层为典型的脆性断裂机制,且涂层中大颗粒的尺寸和数量对性能有较大的负面影响。（2）设计并制备了金属软层/氮化物硬层交替系统的CrAl/CrAN微纳米多层结构涂层。该涂层中每一周期由层状CrAl层（25 nm厚）、3 nm柱宽的细柱状CrAl层（25 nm厚）和20 nm柱宽的粗柱状CrAlN层（150 nm厚）组成。与单层结构的CrN和CrAlN涂层对比发现,多层涂层具有更高的结合力（46.2 N）,断裂韧性（8.7MPa·m1/2）,最小的残余应力（-0.932 GPa）和多攻角条件下均较小的冲蚀速率,综合表现为抗冲蚀性能良好。但随着沉积周期（膜厚）的增加,CrAl/CrAlN多层涂层的表面颗粒增多,粗糙度和残余应力增大。当膜厚增至约8μm时出现崩碎现象,难以制备8 μm以上级别的厚涂层。（3）基于强韧性和内应力调控的设计理念,以多攻角固体粒子冲蚀作用下涂层的耐磨性需求及防护为基本要求,设计并制备了每周期200 nm,总厚度8μm的Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层。揭示了 Cr/CrN与Cr/CrAlN不同调制比对涂层的微观组织结构、力学性能和抗冲蚀性能的影响规律。发现Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层均具有较高的硬度（3000 HV以上）,良好的膜基结合强度,调制比为1:2时结合力最高可达54.6 N,压痕等级可达HF1级。涂层相比于钛合金基体的抗冲蚀性能在30°和90°条件下分别提高8倍和5倍。利用有限元模拟的方法研究了涂层受砂砾冲蚀断裂的内在原因主要是CrAlN层下表面处的高拉伸应力集中,同时发现调制比1:2和1:3的涂层具有更好的吸收应力的能力。分析了涂层中裂纹扩展形貌和断裂微区结构变化,发现Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的断裂机制以脆性断裂为主。另外,基于多层结构间不同界面对裂纹尖端的影响,分析了涂层中裂纹的传播/终止机制,裂纹易从硬质相层（氮化物层）传播进入软相层（金属层）,而在软相层中消耗大量能量,终止或偏转于下一软硬界面。说明金属中间层提供了良好的抑制裂纹扩展和协调变形的能力,从而提高了涂层的脆断抵抗能力。最终获得LCr/CrN:LCr/CrAlN调制比为1:2的多层涂层具有最优的抗冲蚀性能。（4）采用调制比为1:2的Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层工艺制备了 12 μm的厚涂层,在300℃、500℃、700℃和900℃下分别进行热循环疲劳试验,探究了高温环境下涂层微观组织结构的演变与其力学和冲蚀性能之间的内在关联。随着热循环温度的升高,在900℃热循环后涂层表面出现变色、起皱现象,同时在边缘区域发生剥落。分析其相结构及微观形貌变化,发现此时氮化物相消失,并且出现Cr2O3和A12O3相,揭示了涂层开裂失效的主要原因是在高温环境下产生的热膨胀失配应力和富Cr氧化物的生长应力。热循环后的涂层硬度和结合力均随热循环温度的升高而降低,抗冲蚀性能变差。热循环温度700℃以内的涂层在30°和90°条件下,抗冲蚀性约为钛合金基体的6倍和4倍以上,说明此时能够保持良好的冲蚀防护性能,但温度达到900℃后涂层已完全失效,无防护效果。对涂层在常温、300℃、500℃、700℃的摩擦磨损性能研究发现,摩擦系数随着温度的升高而降低,磨损率随着温度的升高而升高。这是由于在高温条件下,涂层表面发生氧化转变,Cr2O3能够起到类似“润滑剂”的作用。但随着温度的升高,涂层逐渐软化,磨痕区域发生了氧化磨损。最终可以确定本试验所制备的12μm厚Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层有效使用温度≤700℃。
邹宝捷[2]（2021）在《燃料电池金属双极板表面改性涂层材料及工艺优化研究》文中进行了进一步梳理质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有无污染、噪声低、转换效率高、可在室温下快速启动等优点被广泛应用在交通、能源等多个领域。关键部件双极板的综合性能不佳和高昂的成本是限制PEMFC商业化进程的主要原因,对双极板表面进行涂层改性是解决问题的有效方法。本课题组基于团簇加连接原子结构模型,从理论上设计得到Cr-C非晶复合薄膜作为改性涂层材料的最佳成分为Cr0.22C0.78,然后运用脉冲偏压电弧离子镀技术在316L不锈钢双极板表面制备与最佳成分高度吻合、综合性能最佳的Cr0.23C0.77薄膜,性能已明显高于美国能源部DOE关于双极板的性能要求。然而在装堆运行大约3000小时后,双极板薄膜表面出现了严重的腐蚀现象。经过分析,薄膜失效的主要原因是薄膜表面存在针孔、疏松等缺陷,腐蚀液会通过这些缺陷与不锈钢基体接触发生化学腐蚀和电化学腐蚀,长时间运行后薄膜从局部腐蚀逐渐发展成溃疡,最终薄膜崩裂,导致双极板失效。针对这一问题,本文设计了两种材料和工艺方案来进一步提升双极板的耐蚀性能。应用本课题组自主研发的脉冲偏压电弧离子镀设备,在316L不锈钢基体上制备改性涂层,并对双极板涂层进行材料学表征和综合性能的测试和分析,得到如下主要结果:方案一为添加金属Cr和四种耐蚀钛合金TA1、TA9、TA10、Ti35作为过渡层并相间沉积对应的金属-碳复合薄膜,涂层结构为Me/Me-C/Me/Me-C/Me/Me-C。除了Ti35外,样品腐蚀测试前后的导电性均优于Cr0.23C0.77单层薄膜,其中Cr、TA1和TA10作为过渡层的多层薄膜耐蚀性也得到提高,六组样品疏水性能相差不大。证明方案一的多层结构和添加过渡层的设计能够略微提升燃料电池双极板综合性能。方案二为将上述四种钛合金的氮化物作为过渡层后再沉积一层碳膜,最终涂层结构为（Ti Alloy）NX/C。结果显示四组样品腐蚀前后的接触电阻与Cr0.23C0.77相差不大,其中（TA10）NX/C腐蚀前后的接触电阻均为最低,分别为1.38 mΩ·cm2和2.66 mΩ·cm2。四组样品的耐蚀性能相比于Cr0.23C0.77单层薄膜均有所提升,其中（Ti35）NX/C的动电位和恒电位的腐蚀电流密度均为最低,分别为0.142μA·cm-2和0.0627μA·cm-2,约为Cr0.23C0.77单层薄膜的1/4-1/3,耐蚀性能得到显着提高,水接触角也达到100.28°。从而验证（Ti Alloy）NX/C的复合涂层可以改善双极板的综合性能,其中（Ti35）NX/C的耐蚀性最佳,可以用于后续的装堆运行和进一步的改进方案。
朱强[3]（2021）在《AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多层复合涂层的研制及性能研究》文中认为PVD涂层改性技术作为优化工业使用器械表面性能最有成效的方法之一,在实际切削加工过程中发挥着重要作用。AlTiN涂层作为一种硬质保护涂层在刀具切削领域得到广泛应用。随着机加工行业高速发展,高速高精的加工需求及难加工材料的广泛使用对刀具涂层提出了更高的要求。向AlTiN涂层中掺杂Cr、Si等元素,凭借固溶强化及细晶强化效果可有效改善涂层微观结构提高涂层力学及耐磨损性能。基于以上,本文选用电弧离子镀技术制备AlCrTiSiN多元复合涂层,系统研究了不同沉积温度、预氧化时间对所制备涂层结构及性能的影响规律;对AlCrTiSiN进行真空退火处理,研究涂层耐热性能及不同退火温度对涂层结构性能的影响规律。此外,本文进行切削实验对比了无涂层铣刀、AlTiN涂层铣刀、所制备涂层原始态及退火态切削性能。研究结果如下:涂层沉积过程中,蒸发离子运动状态与沉积温度密切相关,直接决定涂层性能。结果表明:所制备AlCrTiSiN涂层主要由面心立方结构Ti N及六方结构Al N相组成,整体沿fcc-TiN相（220）晶面择优生长。随沉积温度上升涂层衍射峰强度呈略有上升趋势;力学及耐磨损性能出现先升高后降低趋势,当沉积温度为450℃时,涂层硬度、临界载荷、摩擦系数及磨损率最佳分别为23.7 GPa,82.1 N,0.66,3.86×10-3μm3/N·μm-1。进一步探究了AlCrTiSiN涂层耐热性能并分析不同退火温度下涂层性能改变机理,对AlCrTiSiN涂层进行真空退火处理。结果表明:随退火温度升高,涂层衍射峰强度整体出现逐渐上升趋势;涂层表面趋于平整;硬度先升高后降低;涂层临界载荷有所降低;耐磨性能有所改善。此外,对AlCrTiSiN涂层进行高温摩擦实验,当温度为800℃,涂层耐磨性能明显提升,摩擦系数及磨损率均降至最低分别为0.72、1.49×10-3μm3/N·μm-1。为进一步提升AlCrTiSiN涂层抗高温氧化性能,对AlCrTiSiN涂层进行预氧化处理,制备Al Cr Ti Si ON表面防护层。结果表明:AlCrTiSiN/AlCrTiSiON涂层主要由Al2O3,Al N,（Al,Cr）2O3等相组成,沿Al2O3相（115）晶面择优生长;通氧后涂层力学及摩擦磨损性能略有下降。此外,经切削试验可知,AlCrTiSiN涂层由于结构致密,耐磨损性能优异,对硬质合金刀具基体具备良好的保护能力。AlCrTiSiN涂层刀具经退火后,晶粒尺寸有所增大,涂层保护能力下降。AlCrTiSiN涂层刀具经预氧化后,涂层力学及耐磨损性能下降,切削性能有所降低。
刘迁[4]（2021）在《AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合刀具涂层的制备及性能影响》文中提出随着国家先进制造技术AMT的发展,中国制造2025国家计划迈入一个新的时代,这在很大程度上促进了高速切削、模具加工、航天航空以及各个领域中先进技术的发展。AlCrSiN虽然具有优良的力学性能,但是切削过程耐热能力差,在表层增加AlCrON涂层可以提高耐热能力,隔热效果增强,但却使涂层脆性增加,用两层韧性高的AlCrN涂层包裹AlCrON涂层来提高涂层的硬度和韧性;AlCrSiN涂层和刀具基体之间存在热膨胀系数高和应力梯度,加入AlCrN中间层可以起到应力缓冲,从而提高结合强度;基于以上,本文利用全自动电弧离子镀膜技术沉积了AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN纳米多层涂层,并且深入地研究了不同调制比和不同调制周期工艺对涂层的影响,分析了涂层的力学、摩擦学和微观结构方面的性能,然后将优化好的涂层涂覆在立铣刀具上,并和国产AlTiN涂层铣刀、进口AlCrN涂层铣刀进行了切削实验对比,研究结果如下:改变AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层中AlCrSiN、AlCrN、AlCrON和AlCrN层之间的调制比,会改变涂层组织结构,改变晶粒生长方向。结果如下:沉积的AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层具有非晶Si3N4包裹（Al,Cr）N纳米晶的复合结构;当AlCrSiN涂层与AlCrN、AlCrON和AlCrN涂层调制比为1:1时,涂层在（202）晶面择优取向,并且fcc-Cr N（110）和（220）、fcc-Al N（110）和（200）面衍射峰与标准衍射角有明显的偏离;在AlCrSiN涂层与AlCrN、AlCrON和AlCrN涂层调制比为1:1时,涂层力学性能中硬度、弹性模量和膜/基结合力达到最大值,为20.12 GPa、381.20 GPa和138.51 N;涂层力学性能中摩擦系数、磨损率均达到最小值,为0.574和0.962×10-3μm3/N·μm。改变AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的调制周期,可以优化涂层界面质量,改变涂层综合性能。结果如下:保证AlCrSiN、AlCrN、AlCrON和AlCrN涂层调制比为3:1:1:1时,改变AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层调制周期,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN纳米多层膜均为面心立方结构,并且具有明显的调制结构,调制界面清晰;随着调制周期的增加,涂层硬度和结合力均出现先增加后减少的趋势,当Λ=300 nm时,涂层硬度和结合力均达到最大值,为31.029 GPa和146.28 N;涂层力学性能中摩擦系数、磨损率均达到最小值,为0.592和1.04×10-3μm3/N·μm。在切削深度0.6 mm,切削宽度0.3 mm的切削条件下,国产AlTiN涂层、进口AlCrN涂层和AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的立铣刀45#淬火钢进行切削。三种涂层刀具失效时间为35 min、47 min和66 min,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层刀具磨损状态介于国产AlTiN涂层刀具和进口AlCrN涂层刀具磨损状态之间,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层刀具的切削寿命比国产AlTiN涂层刀具的切削寿命长,比进口AlCrN涂层刀具的切削寿命短。
王欣[5]（2021）在《(Cr，Al)N/AlN纳米多层涂层的工艺优化及切削性能研究》文中指出随着制造业的飞速发展,干切削技术应用越来越普遍,但面对一些新型的难加工材料,无涂层刀具与传统涂层刀具在加工时效率低,切削寿命短,无法满足越来越苛刻的加工条件,新型高性能涂层刀具的研发迫在眉睫。以Cr N/AlN为代表的纳米多层涂层,因具有硬度和弹性模量异常升高的超硬效应而成为研究热点。但受制于调制周期对纳米多层涂层超硬效应的影响,Cr N/AlN涂层中AlN层的厚度只有小于Cr N厚度时涂层才能具有高硬度,这限制了涂层中的Al含量,而Al含量越高,越容易在涂层表面生成连续致密的氧化膜,提高涂层的抗高温氧化性能。针对上述问题,本文提出在Cr N/AlN纳米多层涂层的Cr N调制层加入Al元素,并保持原有的面心立方结构,AlN调制层则沿fcc-（Cr,Al）N相外延生长,形成fcc-（Cr,Al）N和fcc-AlN共格生长的纳米多层结构。本文首先采用直流磁控溅射与电弧离子镀共沉积技术制备Cr N/AlN纳米多层涂层,系统研究了Al含量对其性能的影响。随后制备出（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层,研究不同基体偏压对其性能的影响。最后选用最优偏压制备出Cr N涂层、Cr N/AlN纳米多层涂层以及（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层铣刀,对比这三种涂层铣刀与无涂层铣刀的切削性能,分析刀具的失效机理。具体研究结果如下:1.采用磁控溅射和电弧离子镀共沉积技术,通过改变Al靶功率制备出3种不同Al含量的Cr N/AlN纳米多层涂层,研究发现随着Al靶功率增加,涂层中Al含量增加,主要相由fcc-（Cr,Al）N转变为hcp-AlN,涂层硬度逐渐降低。Al靶功率为2.2kw时,涂层具有最大的硬度H（30.2GPa）、弹性模量E*（494.3GPa）、H/E*（0.063）、H3/E*2（0.120）,力学性能最好。并且涂覆该涂层的车刀切削寿命与无涂层车刀相比延长了2倍左右。2.研究了基体偏压对（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层组织结构和性能的影响。发现在-40V、-80V、-120V、-160V偏压下制备的（Cr,Al）N/AlN涂层相结构均表现为Na Cl型立方结构,-200V偏压下涂层则表现为双相混合的立方-纤锌矿结构。5种涂层中fcc-（Cr,Al）N相的择优取向均为（111）晶面。随着基体负偏压增加,（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层的硬度与弹性模量大致呈先上升后下降的趋势。偏压为-160V时,涂层具有最高的H（33.1GPa）、E*（548GPa）,和最优的抗摩擦磨损性能,磨损率为1.5×10-6mm3/（N×m）。3.采用干切削方式,对比研究无涂层铣刀、Cr N涂层铣刀、Cr N/AlN纳米多层涂层铣刀与（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层铣刀的切削性能。（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层铣刀切削200min后才达到磨钝标准,切削寿命分别是无涂层铣刀的5.4倍,Cr N涂层铣刀的4.2倍,Cr N/AlN纳米多层涂层铣刀的2.3倍。（Cr,Al）N/AlN纳米多层涂层铣刀切削性能最好,经EDS和扫描电镜分析,其磨损机理主要是磨粒磨损、粘结磨损、氧化磨损、微崩刃以及涂层剥落。
郝娟[6]（2020）在《双级脉冲电场伏安特性对镀料脱靶机制及TiN镀层沉积行为的影响》文中研究指明针对传统直流磁控溅射镀料离化率低、电弧离子镀镀料夹杂微米大颗粒及高功率脉冲磁控溅射沉积效率低等技术缺憾,依据靶面晶界、缺陷等处在受强等离子体轰击和焦耳热的双重作用下会产生微区热点,导致靶面镀料热反射脱靶的等离子体物理学原理,本文利用自主研发的新型阶梯式双级脉冲电场,通过对电场伏安特性的合理调控,诱发阴极靶面微弧放电产生高密度等离子体,促使靶面晶界、缺陷等微区内镀料以热发射方式脱靶,借助热发射脱靶过程镀料具有高产额和高能量特性,增加了其沉积数量和离化率,为实现镀层的快速高致密化制备提供了有利条件,并研究了不同电场伏安特性对镀料沉积属性以及镀层微观结构与性能的影响机理,主要研究结果如下:采用电流控制模式在直流电场条件下分别对阴极铝靶、铜靶、钛靶与真空腔壁之间的电场伏安特性曲线进行测定发现,相比铝靶与铜靶,钛靶较易诱发微弧放电,靶电压随靶电流的逐渐提高出现先增大后减小的变化趋势,拐点处的临界靶电流约为15 A。在靶电流为20 A、放电时间1小时条件下,当采用直流电场时,随着放电时间的持续延长,靶面微区温升较快,钛靶表面发生了严重的熔化破损;当采用单脉冲电场时,受电场通-断特性的影响,钛靶表面并未发生明显的熔化破损,靶面呈现具有显着棱角的凹坑状和阶梯状形貌;当采用阶梯式双级脉冲电场时,钛靶表面整体较为光滑,没有发生明显的熔化破损,靶面整体呈现带有离散水波纹的圆润凹坑状形貌。镀料脱靶方式的不同导致靶面微观形貌存在显着差异,镀料以碰撞溅射脱靶时,在靶面会残留剥落型棱角的凹坑,随着碰撞溅射过程的增强,靶面凹坑区域内又呈现逐层剥落的阶梯状形貌;镀料以热发射方式脱靶时,在靶面会残留圆润的凹坑以及微小熔坑,熔坑的离散分布形成了类似于水波纹状的形貌。在双级脉冲电场环境下,当阴阳极间电场伏安特性由正欧姆关系向反欧姆关系演变时,阴极靶面的气体放电状态由强度较低的淡紫色圆环辉光放电转变为耀眼白光的圆形微弧放电,所制备TiN镀层由单一（111）晶面择优生长转变为（111）和（220）双晶面择优生长,表面形貌由疏松的三棱锥结构转变为致密的圆胞状结构,柱状晶生长愈发致密,镀层具有较高的硬度（25.7 GPa）、良好的膜基结合强度、较低的摩擦系数（0.55）、较好的耐磨性和耐腐蚀性,说明受碰撞增强热发射混合脱靶机制的共同作用可产生高密度的等离子体,有助于从生长动力学本质上优化镀层的结构与性能。采用双级脉冲电场稳态诱发微弧放电条件下,随着镀层沉积时间的延长,镀层内部的残余应力出现了压应力向拉应力的转变,其主要是由镀层沉积过程中应力主导机制的改变、沉积温度及镀层晶粒尺寸的变化而引起的,当沉积时间为80 min（膜厚4140 nm）时,镀层表现为较小的残余压应力,约为-0.54 GPa,其力学、耐磨性、耐蚀性等综合服役性能均达到最优。在相同靶功率条件下,对比不同电场环境所沉积TiN镀层的微观结构发现,传统直流电场下所沉积镀层表面颗粒棱角分明、剖面柱状晶粗大,高功率脉冲电场下所沉积镀层表面为疏松的菜花状结构、剖面柱状晶细化,双级脉冲电场下所沉积镀层表面呈现致密的圆胞状结构、剖面柱状晶显着细化,直流电弧电场下所制备镀层表面存在微米尺度的熔融大颗粒、剖面十分致密;同时,对比镀层的平均沉积速率及性能发现,双级脉冲电场下所制备镀层的平均沉积速率可达51 nm/min,接近直流电场,较高功率脉冲电场有了成倍的提升,但与直流电弧电场相比还是存在一定的差距,双级脉冲电场下所沉积镀层具有较好的硬度（28.5 GPa）、膜基结合力为（25.5 N）、耐磨性及耐腐蚀性,说明采用双级脉冲电场诱发镀料以碰撞增强热发射的方式脱靶,不仅可有效提高镀料的沉积数量和离化率,还可有效改善镀层微观结构及综合性能。
李季飞[7]（2020）在《自组织纳米多层AlCrSiON涂层微观结构调控制备及其性能研究》文中研究表明随着高温合金、钛合金等难加工材料在航空航天、核电、车辆等领域的广泛应用,以及现代制造业大力倡导的高速高效切削加工要求,寻求具有良好力学性能和高温热稳定性的刀具涂层材料以适应愈加严苛的切削加工条件迫在眉睫。传统氮化物涂层常温力学性能较好,但在高温下硬度明显下降、容易被氧化,而氧化物涂层虽然具有良好的热/化学稳定性,但其力学性能较差。本文从刀具涂层的成分和微观结构着手,研究提升涂层刀具力学性能以及高温热稳定性的方法。首先通过在Al Cr Si N涂层中掺杂氧元素,研究了O含量对涂层成分、微观结构和性能的影响;掺杂氧元素之后发现了随基体自转自发形成的自组织富N层/富O层交替纳米多层结构,然后结合离子源能够提高反应气体离化率的特点,采用离子源辅助沉积Al Cr Si ON涂层,对比研究了离子源对Al Cr Si ON涂层的成分、微观结构、力学性能、高温热稳定性以及摩擦磨损性能的影响;最后通过改变沉积时基体的自转速率来调节纳米多层的调制结构,研究了调制周期对富氮和富氧自组织Al Cr Si ON纳米多层涂层的成分、微观结构以及力学性能的影响。本文主要研究结论如下:1)采用电弧离子镀技术制备了不同N2/O2气体流量比的Al Cr Si ON涂层,研究O含量对涂层成分、微观结构、力学性能、高温热稳定性以及抗氧化性能的影响。研究结果表明,在Al Cr Si N涂层中掺杂9.77at.%的氧元素之后,发现了纳米复合结构以及由于基体自转形成的自组织富N层/富O层交替的纳米多层结构,而且多层界面局部共格外延生长;随着涂层中O含量从9.77at.%增加到40.82at.%,富O层厚度增加。涂层的纳米硬度随着O含量的增加先升高后降低,并在通入N2/O2流量比为291/9时取得最大值36.1±0.98GPa;涂层的弹性模量随着O含量的增加逐渐降低,掺氧涂层的H3/E*2值均大于Al Cr Si N涂层。热稳定性方面,掺氧之后w-Al N相生成和Cr-N键分解的趋势明显降低,O含量大于40at.%的涂层在1000℃退火后物相结构和硬度仍未发生明显变化,这表明氧元素的掺杂和自组织纳米多层结构的形成提高了涂层的高温热稳定性和高温力学性能。在1000°C恒温氧化5小时后,Al Cr Si ON涂层（O含量～40at.%）表面仅有薄且致密的氧化层生成,远小于Al Cr Si N涂层的氧化层厚度。2)为了探究了离子源对Al Cr Si ON涂层的成分和性能的作用机理,采用离子源辅助沉积制备了不同N2/O2流量比的Al Cr Si ON涂层。研究结果表明,开离子源辅助沉积之后涂层随着通入O2流量的增加,沉积速率显着增加;离子源辅助沉积对涂层的表面形貌和物相结构无显着影响,但是对比未开离子源时,自组织纳米多层的调制周期和富O层厚度明显增厚。涂层的纳米硬度随着O含量的增加先升高后降低,并在通入N2/O2流量比为291/9时取得了最大值35.0±0.98GPa;涂层的弹性模量随着O含量的增加逐渐降低。对比未开离子源时,N2/O2流量比为291/9的涂层在1100℃退火后才出现明显的w-Al N的衍射峰;1000℃退火后,富氧涂层（O含量大于40at.%）的物相结构和纳米硬度仍未发生明显变化;这表明离子源辅助沉积和氧元素的掺杂显着提高了涂层的高温热稳定性。掺氧涂层在常温下的平均摩擦系数相比Al Cr Si N涂层降低了～0.1。3)基于Al Cr Si ON涂层的自组织结构,通过改变基体的自转速率制备了富氮和富氧的不同调制周期自组织Al Cr Si ON纳米多层涂层,研究调制周期对涂层成分和性能的影响。富氮自组织Al Cr Si ON涂层呈柱状晶形貌生长。随着基体自转速率的增大即纳米多层调制周期的减小,涂层中的O含量略微升高,N含量略微降低。涂层的纳米硬度呈现出先升高后降低的趋势,并在基体自转速率为3r/min时取得最大值35GPa,所有涂层的H3/E*2值均大于0.2GPa,表现出良好的韧性。调制周期对富氧自组织Al Cr Si ON涂层的表面质量和各元素含量影响不大,由于较高的O含量涂层以非晶玻璃态形貌生长。涂层的纳米硬度着基体自转速率的增大呈现出先略微升高后略微降低的趋势,但都维持在29～31GPa之间。涂层的膜-基结合强度良好,其结合力保持在60～70N左右。
莫亚杰[8]（2020）在《电弧离子镀（Cr,Al）N及（Cr,Al）N-DLC硬质薄膜的制备及其弹韧性研究》文中研究表明过渡族金属氮化物（TMN）薄膜具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、良好的热稳定性等优异性能,在机械加工、微电子器件、光学元件等众多工程领域都有着极为广泛的应用,在TiN、CrN等一代硬膜基础上,经逐年发展形成了完备的多组元薄膜、多层膜、纳米晶复合膜与非晶纳米晶复合膜五代硬膜体系。以往的研究过多地专注于提高硬度而忽略了薄膜韧性,导致它们在服役过程中极易产生裂纹甚至剥离失效。现今为了提高薄膜的耐受性,如何获得高硬度和良好韧性兼具的柔性硬质薄膜成为了科研工作者探索的焦点。本论文采用电弧离子镀技术,选择工业上应用十分广泛的CrAlN薄膜为研究对象,分别在单晶硅及硬质合金基体上制备出了4组不同Al成分含量的Cr1-xAlxN薄膜,通过薄膜的形貌、物相结构、化学组成等基础表征及纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损试验机等力学性能检测,发现在接近临界固溶点的x=0.53处,Cr1-xAlx N薄膜表现出最佳的综合力学性能。随后在优选的Al含量的基础之上,通过添加单独的碳靶并调整弧流、交替沉积制备出3组CrAlN-DLC复合膜及1组CrAlN/DLC多层膜,发现相较于CrAlN单层膜,它们的硬度有所下降,但弹韧性提升明显。所得具体结果如下:1)采用分离靶弧流调控技术制备出了4组结构致密、膜基结合良好的Cr1-xAlx N薄膜,其中x=0.41、0.53、0.64和0.73;薄膜的粗糙度Ra及厚度均随着Al靶弧流增加而递增;当x=0.41时,薄膜由单一的c-（Cr,Al）N相构成,而当x≥0.53时,则由c-（Cr,Al）N相和hcp-AlN相混相构成,表明在本实验条件下,Al含量的固溶临界值在x=0.53附近;Al元素固溶能起到细晶强化的作用,在x=0.64时晶粒尺寸达到最小值8.9 nm,此时薄膜硬度达到峰值的35.3 GPa;Cr1-xAlx N薄膜的弹性恢复能力、韧性及耐磨性能同样受到元素固溶的程度影响,在x=0.53处,薄膜的弹性恢复系数最高为57.4%,硬度也高达34.7 GPa,且具有最低的摩擦系数,综合力学性能最佳。2)CrAlN-DLC（IC=30 A）复合膜的相结构与Cr0.47Al0.53N单层膜类似,由单一的c-（Cr,Al）N固溶相构成,但具有更强的弹韧性,弹性恢复系数高达65.1%,断裂韧性高达2.04 MPa·m1/2,同时兼具较高的硬度为25 GPa;随着碳靶弧流升高,（Cr,Al）N晶体衍射峰弱化,并且有明显的非晶相生成,薄膜的弹韧性及硬度下降明显。3)CrAlN/DLC多层膜的相结构与Cr0.47Al0.53N单层膜类似,由单一的c-（Cr,Al）N固溶相构成,硬度较高为24.2 GPa,且具有更好的弹韧性,弹性恢复系数高达62.7%。
宋智辉[9]（2020）在《TiAlSiN涂层高温性能的研究》文中进行了进一步梳理TiAlSiN涂层不仅常温条件下力学性能优良,而且高温下也具有优异的抗氧化性与热稳定性使其在机械加工、工模具等领域应用前景广阔。阴极电弧离子镀膜技术因离化率高、沉积速率高、膜基结合效果好而被应用于TiAlSiN涂层制备。本文采用阴极电弧离子镀膜技术,在M2高速钢上沉积TiAlSiN涂层。通过研究沉积偏压对TiAlSiN涂层结构、耐磨性能、力学性能、抗氧化性能的影响规律,优化了TiAlSiN涂层制备工艺;研究了TiAlSiN涂层多次冷-热交迭循环后结构与性能变化;研究了TiAlSiN涂层在不同温度下（常温、600℃、700℃、800℃）下的摩擦磨损行为,论述了涂层磨损机理;通过对TiAlSiN涂层高温性能的研究,为其工程应用提供一定理论与数据支撑。本文研究结果表明:偏压50V,涂层主要为hcp-Al N相。偏压大于75V,涂层内部以固溶（Ti,Al）N相为主。偏压100V时涂层综合性能最优,涂层结合力46.7N,硬度3276HV0.025,表面粗糙度最低;耐磨性能最好,摩擦系数0.69,磨损率1.16×10-14m3·N-1·m-1,且高温下抗氧化能力最强。TiAlSiN涂层600℃下（10min）水冷多次热震循环,热震次数由0次增加至50次,涂层内部仍保持立方结构,Al原子进入（Ti,Al）N晶格中形成置换固溶体,XRD衍射图谱中主衍射峰向左偏移。随着热震次数的增加,TiAlSiN涂层氧化颗粒增多,表面质量变差,硬度、膜基结合力下降,但由于多次热震后涂层表面形成氧化物,在摩擦磨损试验中起到润滑作用,极大减缓了涂层与摩擦副的剧烈摩擦,多次热震后TiAlSiN涂层磨损率更低。TiAlSiN涂层在高温摩擦磨损过程中出现低摩擦系数、高磨损率现象,磨痕中形成的Ti O2、Al2O3等氧化物起到润滑作用致常温、600℃、700℃、800℃下涂层的平均摩擦系数分别为0.81、0.7、0.62、0.5。700℃磨损后涂层磨痕边缘失效,800℃下涂层基底发生塑性变形与软化,承受载荷冲击能力变差,涂层彻底失效,800℃时涂层磨损率为7.48×10-14m3·N-1·m-1,为常温磨损率的5.09倍。
黄雪丽[10]（2020）在《氮化物纳米多层涂层微观结构调控及其耐磨耐腐蚀性能研究》文中研究表明表面镀膜技术已广泛应用于表面防护、加工制造、半导体、光学器件、装饰等行业。本文通过物理气相沉积（PVD）技术沉积氮化物纳米多层涂层,调控涂层生长结构,打断柱状晶生长结构,利用纳米多层的增硬、增韧及“封孔作用”,制备出具有高硬度、高韧性、结合力好、耐磨性及耐腐蚀性能高的涂层,提高硬质涂层的综合防护效果,从而能够显着改善钛合金基体的摩擦磨损性能及耐腐蚀性能。主要内容如下:利用磁控溅射镀膜技术制备TiN、ZrN单层与其纳米多层涂层,研究纳米多层相对于单层的优势,及调制周期（Λ）对纳米多层性能的影响规律。单层与纳米多层涂层虽然均呈现贯穿整个涂层的柱状晶结构,但Ti N/Zr N纳米多层涂层柱状结构的晶粒横向尺寸变小、生长结构致密,并且表面平整,无明显凸起。当Λ小于8.9 nm时,XRD图谱中出现卫星峰,多层涂层实现共格外延生长。由于Ti N/Zr N纳米多层涂层的高硬度与高韧性配合,使得耐磨性均优于单层;Ti N/Zr N纳米多层晶粒细化、结构致密,耐腐蚀性优于单层。当Λ为30 nm时,涂层的磨损率最低,为5.04×10-6mm3N-1m-1,具有最优的耐磨性能;而调制周期为8.9 nm,达到最低自腐蚀电流密度(icorr)(5.13×10-5A/cm2),具有最优的耐腐蚀性能。但纳米多层涂层的柱状晶结构未被打断,阻碍了耐腐蚀性能进一步提高;同一调制周期的涂层未达到最优的耐蚀性与耐磨性。考虑到电弧离子镀具有更高的离化率,所溅射出的粒子在负偏压作用下具有更高的离子能量,能够得到致密度更好的涂层,并有利于改善钛合金与硬质涂层结合力的问题;另一方面,氮化物涂层中Cr N比Zr N具有更好的耐磨耐腐蚀性。因此利用电弧离子镀技术沉积Ti N、Cr N单层及Ti N/Cr N纳米多层涂层。研究发现Ti N/Cr N纳米多层表现出较高的硬度（24 GPa）,相对于Ti N、Cr N单层涂层,Ti N/Cr N纳米多层涂层明显提高其力学性能、耐磨耐腐蚀性能,且相对于前期所制备的Ti N/Zr N纳米多层涂层性能也有所提高。通过改变Λ,进一步优化TiN/CrN纳米多层。研究发现,Ti N/Cr N纳米多层柱状晶晶粒被部分打断,没有形成贯穿整个涂层的柱状晶结构;随Λ降低,晶粒发生共格外延生长的趋势增加;Ti N/Cr N纳米多层的硬度值随Λ降低而增加,在Λ为12 nm时,硬度达到最高值29.79 GPa;Λ为12 nm时,结合力达到最大值36 N。磨损率随着Λ降低出现降低的变化趋势;icorr随着Λ降低而降低。其中调制周期为12 nm的Ti N/Cr N纳米多层涂层的磨损率最低(1.18×10-7mm3N-1m-1);同时其icorr也最低(1.03×10-7A/cm2)。因此,优化后的Ti N/Cr N纳米多层在同一调制周期内达到最优耐磨耐蚀性能,使得钛合金基体获得最优的防护效果。
二、电弧离子镀(Ti,Al)N复合薄膜的结构和性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电弧离子镀(Ti,Al)N复合薄膜的结构和性能研究（论文提纲范文）
（1）Cr基金属/氮化物涂层的制备、结构及抗冲蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 固体颗粒冲蚀简介 |
| 1.2.1 固体颗粒冲蚀机理 |
| 1.2.2 影响固体颗粒冲蚀的因素 |
| 1.2.3 固体颗粒冲蚀防护方法 |
| 1.3 抗冲蚀磨损涂层的制备方法 |
| 1.3.1 电镀涂覆技术 |
| 1.3.2 热喷涂技术 |
| 1.3.3 激光表面熔覆技术 |
| 1.3.4 化学气相沉积技术 |
| 1.3.5 物理气相沉积技术 |
| 1.4 抗冲蚀涂层的材料体系与结构设计 |
| 1.4.1 抗冲蚀涂层的材料体系 |
| 1.4.2 抗冲蚀涂层的结构设计 |
| 1.5 抗冲蚀涂层的国内外研究、应用现状及存在的问题 |
| 1.5.1 国外抗冲蚀涂层研究和应用现状 |
| 1.5.2 国内抗冲蚀涂层的研究现状 |
| 1.5.3 抗冲蚀涂层研究存在的问题 |
| 1.6 论文选题意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 2 实验设备与方法 |
| 2.1 实验材料及前处理 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 试样尺寸 |
| 2.1.3 试样前处理 |
| 2.2 设备简介及工艺流程 |
| 2.2.1 电弧离子镀设备简介 |
| 2.2.2 涂层结构设计及沉积工艺 |
| 2.3 涂层的组织与结构分析 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 X射线物相分析(XRD) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 涂层的性能表征 |
| 2.4.1 膜基结合力 |
| 2.4.2 硬度与弹性模量 |
| 2.4.3 残余应力 |
| 2.4.4 摩擦磨损性能 |
| 2.4.5 冲蚀性能 |
| 2.4.7 热循环疲劳性能 |
| 2.5 计算机软件与数据处理 |
| 3 CrAlN单层涂层的制备及其结构与性能 |
| 3.1 复合磁场电弧离子镀的设计与构建 |
| 3.2 电磁电压对CrAlN涂层结构及性能的影响 |
| 3.2.1 电磁电压对靶面放电的影响 |
| 3.2.2 电磁电压对涂层厚度均匀性的影响 |
| 3.2.3 电磁电压对CrAlN涂层微观结构的影响 |
| 3.2.4 电磁电压对CrAlN涂层力学性能的影响 |
| 3.2.5 电磁电压对CrAlN涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 3.2.6 电磁电压对CrAlN涂层冲蚀性能的影响 |
| 3.3 电磁频率对CrAlN涂层结构及性能的影响 |
| 3.3.1 电磁频率对靶面放电的影响 |
| 3.3.2 电磁频率对涂层厚度均匀性的影响 |
| 3.3.3 电磁频率对CrAlN涂层微观结构的影响 |
| 3.3.4 电磁频率对CrAlN涂层力学性能的影响 |
| 3.3.5 电磁频率对CrAlN涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 3.3.6 电磁频率对CrAlN涂层冲蚀性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CrAl/CrAlN梯度多层涂层的构筑、结构与性能 |
| 4.1 CrAl/CrAlN多层涂层的设计及制备 |
| 4.1.1 CrN, CrAlN, CrAl/CrAlN涂层的微观结构及相组成 |
| 4.1.2 CrAl/CrAlN涂层的沉积机理及其对残余应力的影响 |
| 4.1.3 CrN, CrAlN, CrAl/CrAlN涂层的力学性能 |
| 4.1.4 CrN, CrAlN, CrAl/CrAlN涂层的冲蚀性能 |
| 4.1.5 CrAl/CrAlN涂层的冲蚀机理 |
| 4.2 厚度对CrAl/CrAlN多层涂层的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的构筑、结构与性能 |
| 5.1 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的设计及制备 |
| 5.1.1 Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层的微观结构及相组成 |
| 5.1.2 Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层的力学性能 |
| 5.1.3 Cr/CrN/Cr/CrAlN涂层的冲蚀性能 |
| 5.2 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的断裂机制 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 Cr/CrN/Cr/CrAlN多层涂层的热循环疲劳及高温摩擦学性能研究 |
| 6.1 涂层的热循环疲劳性能研究 |
| 6.1.1 涂层热循环后的微观结构及相组成 |
| 6.1.2 涂层热循环后的力学性能 |
| 6.1.3 涂层热循环后的冲蚀性能 |
| 6.2 涂层的高温摩擦学性能研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（2）燃料电池金属双极板表面改性涂层材料及工艺优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池 |
| 1.3.1 PEMFC的结构和工作原理 |
| 1.3.2 PEMFC的主要特点 |
| 1.4 质子交换膜燃料电池双极板 |
| 1.4.1 PEMFC双极板的特点及性能要求 |
| 1.4.2 PEMFC双极板的分类 |
| 1.4.3 金属双极板的研究现状 |
| 1.5 金属双极板表面改性 |
| 1.5.1 物理气相沉积技术 |
| 1.5.2 电弧离子镀的原理及特点 |
| 1.5.3 脉冲偏压电弧离子镀 |
| 1.6 本文的研究内容及意义 |
| 2 实验设备及实验方法 |
| 2.1 实验设备及工艺过程 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 镀膜设备 |
| 2.1.3 实验过程 |
| 2.2 双极板性能测试方法 |
| 2.2.1 导电性能 |
| 2.2.2 耐蚀性能 |
| 2.2.3 疏水性能 |
| 2.3 双极板薄膜表征方法 |
| 2.3.1 表面形貌表征 |
| 2.3.2 化学成分表征 |
| 2.3.3 相结构表征 |
| 3 不锈钢双极板Me/Me-C/Me/Me-C/Me/Me-C薄膜改性研究 |
| 3.1 薄膜设计与过渡层材料的选择 |
| 3.2 薄膜制备 |
| 3.3 薄膜表征 |
| 3.3.1 表面形貌 |
| 3.3.2 薄膜厚度 |
| 3.3.3 化学成分 |
| 3.3.4 相组成 |
| 3.4 薄膜性能测试 |
| 3.4.1 接触电阻 |
| 3.4.2 耐蚀性能 |
| 3.4.3 水接触角 |
| 3.5 小结 |
| 4 不锈钢双极板(Ti Alloy)N_X/C薄膜改性研究 |
| 4.1 薄膜设计 |
| 4.2 薄膜制备 |
| 4.3 薄膜表征 |
| 4.3.1 表面形貌 |
| 4.3.2 薄膜厚度 |
| 4.3.3 化学成分 |
| 4.3.4 相组成 |
| 4.4 薄膜性能测试 |
| 4.4.1 接触电阻 |
| 4.4.2 耐蚀性能 |
| 4.4.3 水接触角 |
| 4.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多层复合涂层的研制及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 硬质涂层制备技术 |
| 1.2.1 化学气相沉积技术 |
| 1.2.2 物理气相沉积技术 |
| 1.2.3 电弧离子镀技术 |
| 1.3 刀具涂层发展历程 |
| 1.3.1 二元涂层 |
| 1.3.2 三元涂层 |
| 1.3.3 纳米复合涂层 |
| 1.3.4 多层复合涂层 |
| 1.3.5 高熵合金涂层 |
| 1.4 本课题研究内容及目的 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 涂层制备及性能测试方法 |
| 2.1 涂层制备 |
| 2.1.1 电弧离子镀膜设备 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.1.3 靶材与气体 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 技术路线 |
| 2.2.2 工艺步骤 |
| 2.3 涂层结构和性能表征 |
| 2.3.1 膜厚测试 |
| 2.3.2 微观结构及成分分析 |
| 2.3.3 涂层硬度与弹性模量测试 |
| 2.3.4 膜/基结合强度 |
| 2.3.5 摩擦系数测试 |
| 2.3.6 磨损率及磨痕形貌测试 |
| 2.4 真空退火实验 |
| 2.5 切削实验 |
| 2.5.1 切削条件及方案 |
| 2.5.2 切削结果测试 |
| 第3章 沉积温度对Al Cr Ti Si N涂层性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层制备 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 物相分析 |
| 3.3.2 涂层微观结构 |
| 3.3.3 硬度 |
| 3.3.4 临界载荷 |
| 3.3.5 摩擦系数 |
| 3.3.6 磨损率 |
| 3.3.7 磨损机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 真空退火温度对电弧离子镀Al Cr Ti Si N涂层性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 实验材料与退火实验 |
| 4.2.2 结构表征及性能测试 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 差示扫描量热分析 |
| 4.3.3 微观结构 |
| 4.4 力学性能 |
| 4.4.1 硬度 |
| 4.4.2 临界载荷 |
| 4.5 摩擦学性能 |
| 4.5.1 摩擦系数 |
| 4.5.2 磨损率 |
| 4.5.3 磨痕形貌 |
| 4.6 高温摩擦磨损性能 |
| 4.6.1 摩擦系数 |
| 4.6.2 磨损率 |
| 4.6.3 磨痕形貌 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 不同氧化层厚度对涂层性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法与表征 |
| 5.2.1 涂层制备 |
| 5.2.2 成分及微观结构 |
| 5.2.3 性能表征 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 沉积速率 |
| 5.3.2 微观形貌 |
| 5.3.3 物相分析 |
| 5.4 力学性能 |
| 5.4.1 硬度 |
| 5.4.2 临界载荷 |
| 5.5 摩擦学性能 |
| 5.5.1 摩擦系数 |
| 5.5.2 磨损率 |
| 5.5.3 磨痕形貌 |
| 5.6 切削实验结果与讨论 |
| 5.6.1 磨损形貌 |
| 5.6.2 切削温度 |
| 5.6.3 切削寿命 |
| 5.6.4 失效机理 |
| 5.6.5 切屑分析 |
| 5.7 结论 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合刀具涂层的制备及性能影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 刀具涂层的发展和现状 |
| 1.2.1 硬质涂层 |
| 1.2.2 超硬涂层 |
| 1.3 刀具涂层的制备技术 |
| 1.3.1 物理气相沉积 |
| 1.3.2 化学气相沉积 |
| 1.3.3 物理化学气相沉积 |
| 1.4 电弧离子镀 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验与性能测试方法 |
| 2.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层技术路线 |
| 2.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的制备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 靶材与气体 |
| 2.2.3 电弧离子镀设备 |
| 2.2.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN制备工艺 |
| 2.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN微观性能的分析 |
| 2.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN力学性能的分析 |
| 2.4.1 临界载荷 |
| 2.4.2 硬度和弹性模量 |
| 2.5 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN摩擦学性能的分析 |
| 2.5.1 摩擦系数 |
| 2.5.2 磨损率 |
| 2.5.3 磨痕形貌 |
| 2.6 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层切削性能的分析 |
| 2.6.1 切削条件 |
| 2.6.2 切削参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 调制比对AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层工艺参数 |
| 3.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层微观结构分析 |
| 3.3.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层XRD |
| 3.3.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层的沉积速率 |
| 3.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层力学性能分析 |
| 3.4.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层硬度与弹性模量 |
| 3.4.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层临界载荷 |
| 3.5 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦学性能分析 |
| 3.5.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨痕形貌 |
| 3.5.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦系数 |
| 3.5.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨损率 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 调制周期对AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层沉积工艺参数 |
| 4.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层微观结构分析 |
| 4.3.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层XRD |
| 4.3.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层表面和截面形貌 |
| 4.3.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层化学成分 |
| 4.4 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层力学性能分析 |
| 4.4.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层厚度 |
| 4.4.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层硬度和结合力 |
| 4.5 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦学性能分析 |
| 4.5.1 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层摩擦系数 |
| 4.5.2 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨损率 |
| 4.5.3 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层磨痕形貌 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN涂层刀具的切削性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 刀具涂层制备 |
| 5.3 切削磨损形貌 |
| 5.4 切削磨损量 |
| 5.5 切削温度 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）(Cr，Al)N/AlN纳米多层涂层的工艺优化及切削性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 涂层的制备技术 |
| 1.2.1 物理气相沉积(PVD) |
| 1.2.2 化学气相沉积(CVD) |
| 1.2.3 等离子化学气相沉积(PCVD) |
| 1.2.4 溶胶-凝胶法 |
| 1.3 涂层的分类与发展 |
| 1.3.1 单层涂层 |
| 1.3.2 多层涂层 |
| 1.3.3 梯度涂层 |
| 1.3.4 纳米复合涂层 |
| 1.3.5 纳米多层涂层 |
| 1.4 纳米多层涂层的致硬机理 |
| 1.4.1 Hall-Petch细晶强化理论 |
| 1.4.2 共格应变(交变应力场)理论 |
| 1.4.3 模量差理论 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 涂层的制备与检测 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 靶材与气体 |
| 2.2 涂层制备 |
| 2.2.1 技术路线 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.3 涂层的检测 |
| 2.3.1 组织结构 |
| 2.3.2 力学性能的检测 |
| 2.3.3 摩擦性能的检测 |
| 2.4 涂层刀具切削性能测试 |
| 2.4.1 刀具磨损量 |
| 2.4.2 切削温度 |
| 2.4.3 切削力 |
| 第3章 Al功率对Cr N/AlN纳米多层涂层的微观结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层制备 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 涂层组织结构 |
| 3.3.2 涂层表面与截面形貌 |
| 3.3.3 力学性能 |
| 3.4 摩擦性能 |
| 3.5 切削性能 |
| 3.5.1 刀具切削寿命与切削温度 |
| 3.5.2 刀具磨痕形貌 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 偏压对(Cr,Al)N/AlN纳米多层涂层微观结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层制备 |
| 4.3 组织结构与形貌 |
| 4.3.1 化学组成与相结构 |
| 4.3.2 涂层成分 |
| 4.3.3 涂层表面形貌 |
| 4.3.4 涂层截面形貌 |
| 4.4 力学性能 |
| 4.4.1 涂层硬度 |
| 4.4.2 涂层的H/E*、H~3/E*~2与We值 |
| 4.4.3 涂层的残余应力 |
| 4.4.4 涂层的结合力 |
| 4.5 摩擦性能 |
| 4.5.1 涂层的摩擦系数 |
| 4.5.2 涂层的磨损率 |
| 4.5.3 涂层的磨痕形貌 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 (Cr,Al)N/AlN 纳米多层涂层铣削性能测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涂层刀具的制备与切削实验 |
| 5.3 组织结构 |
| 5.4 力学性能 |
| 5.5 切削实验 |
| 5.5.1 切削寿命 |
| 5.5.2 切削温度 |
| 5.5.3 切削力 |
| 5.5.4 切削形貌与磨损机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）双级脉冲电场伏安特性对镀料脱靶机制及TiN镀层沉积行为的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多弧离子镀 |
| 1.2.1 多弧离子镀的原理 |
| 1.2.2 多弧离子镀的特点及应用 |
| 1.2.3 多弧离子镀的研究进展 |
| 1.3 磁控溅射 |
| 1.3.1 磁控溅射的原理 |
| 1.3.2 磁控溅射的特点及应用 |
| 1.3.3 磁控溅射的研究进展 |
| 1.3.4 高功率脉冲磁控溅射 |
| 1.4 双级脉冲电场的构建思路 |
| 1.5 本文的研究意义及研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验条件及分析检测方法 |
| 2.1 实验条件及镀层的制备 |
| 2.1.1 实验材料及其预处理 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 镀层的制备 |
| 2.2 镀层的结构表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 原子力显微镜 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 X射线衍射分析 |
| 2.2.5 激光扫描共聚焦显微镜 |
| 2.3 镀层的性能测试 |
| 2.3.1 厚度及沉积速率测试 |
| 2.3.2 硬度测试 |
| 2.3.3 膜基结合强度测试 |
| 2.3.4 摩擦磨损性能测试 |
| 2.3.5 残余应力测试 |
| 2.3.6 耐腐蚀性测试 |
| 3 镀料碰撞增强热发射脱靶的诱发机理与条件 |
| 3.1 气体放电时阴阳极间电场伏安特性分析 |
| 3.2 镀料的主要脱靶机制 |
| 3.2.1 碰撞溅射脱靶机制 |
| 3.2.2 熔融喷溅脱靶机制 |
| 3.3 镀料碰撞增强热发射脱靶的诱发机理与基本条件 |
| 3.4 镀料碰撞增强热发射脱靶的电磁场耦合临界条件 |
| 3.4.1 阴极磁场环境的重新排布 |
| 3.4.2 直流与单脉冲电场的局限性分析 |
| 3.4.3 双级脉冲电场的构建与调控 |
| 3.4.4 碰撞增强热发射脱靶的临界电场条件 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双级脉冲电场不同工艺条件对TiN镀层沉积行为的影响 |
| 4.1 N_2流量对TiN镀层微观结构与性能的影响 |
| 4.1.1 TiN镀层微观结构分析 |
| 4.1.2 TiN镀层沉积速率分析 |
| 4.1.3 TiN镀层成分含量分析 |
| 4.1.4 TiN镀层力学性能分析 |
| 4.1.5 TiN镀层摩擦学性能分析 |
| 4.1.6 TiN镀层耐蚀性分析 |
| 4.1.7 本节小结 |
| 4.2 微观结构与应力状态对TiN镀层服役性能的影响 |
| 4.2.1 TiN镀层微观结构分析 |
| 4.2.2 TiN镀层应力状态转变效应及机理 |
| 4.2.3 TiN镀层力学性能分析 |
| 4.2.4 TiN镀层摩擦学性能分析 |
| 4.2.5 TiN镀层耐蚀性分析 |
| 4.2.6 本节小结 |
| 5 双级脉冲电场伏安特性对镀料脱靶机制及镀层结构与性能的影响 |
| 5.1 镀料脱靶机制分析 |
| 5.2 TiN镀层微观结构分析 |
| 5.3 双级脉冲电场伏安特性对TiN镀层力学性能的影响 |
| 5.4 双级脉冲电场伏安特性对TiN镀层摩擦学性能的影响 |
| 5.5 TiN镀层耐蚀性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 电场特性对镀料沉积属性及TiN镀层沉积机理的影响 |
| 6.1 靶面放电状态及镀料脱靶机制分析 |
| 6.2 TiN镀层微观结构及生长方式分析 |
| 6.3 电场特性对TiN镀层力学性能的影响 |
| 6.4 电场特性对TiN镀层摩擦学性能的影响 |
| 6.5 电场特性对TiN镀层耐蚀性的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论 |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（7）自组织纳米多层AlCrSiON涂层微观结构调控制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 物理气相沉积(PVD)技术 |
| 1.2.1 磁控溅射(MS) |
| 1.2.2 电弧离子镀(AIP) |
| 1.3 氧氮化物涂层的发展 |
| 1.4 纳米结构涂层的发展 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 涂层的制备及表征技术 |
| 2.1 涂层制备 |
| 2.1.1 涂层沉积设备 |
| 2.1.2 基体的选择 |
| 2.1.3 涂层的制备工艺 |
| 2.2 涂层成分、形貌、物相结构测试 |
| 2.3 涂层力学性能测试 |
| 2.4 真空退火实验 |
| 2.5 高温氧化实验 |
| 2.6 摩擦磨损实验 |
| 第三章 O含量对AlCrSiON涂层结构及其性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同O含量AlCrSiON涂层的制备 |
| 3.3 不同O含量AlCrSiON涂层的成分和结构 |
| 3.3.1 不同O含量AlCrSiON涂层的成分 |
| 3.3.2 不同O含量AlCrSiON涂层的物相结构 |
| 3.3.3 不同O含量AlCrSiON涂层的微观结构 |
| 3.4 不同O含量AlCrSiON涂层的力学性能 |
| 3.5 不同O含量AlCrSiON涂层的高温热稳定性 |
| 3.6 不同O含量AlCrSiON涂层的高温抗氧化性 |
| 3.7 自组织富N层/富O层纳米多层结构形成机理验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 离子源辅助沉积对AlCrSiON涂层结构及其性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的制备 |
| 4.3 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的成分和结构 |
| 4.3.1 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的成分 |
| 4.3.2 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的物相结构 |
| 4.3.3 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的微观结构 |
| 4.4 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的力学性能 |
| 4.5 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的高温热稳定性 |
| 4.6 离子源辅助沉积AlCrSiON涂层的摩擦磨损性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 调制周期对AlCrSiON涂层结构及其性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同调制周期AlCrSiON纳米多层涂层的制备 |
| 5.3 富氮不同调制周期的AlCrSiON纳米多层涂层 |
| 5.3.1 富氮不同调制周期AlCrSiON纳米多层涂层的成分和结构 |
| 5.3.2 富氮不同调制周期AlCrSiON纳米多层涂层的力学性能 |
| 5.4 富氧不同调制周期的AlCrSiON纳米多层涂层 |
| 5.4.1 富氧不同调制周期AlCrSiON纳米多层涂层的成分和结构 |
| 5.4.2 富氧不同调制周期AlCrSiON纳米多层涂层的力学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（8）电弧离子镀（Cr,Al）N及（Cr,Al）N-DLC硬质薄膜的制备及其弹韧性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过渡族金属氮化物薄膜 |
| 1.2.1 二元、三元及多元过渡族金属氮化物薄膜 |
| 1.2.2 过渡族金属氮化物多层膜 |
| 1.2.3 过渡族金属氮化物复合膜 |
| 1.3 类金刚石DLC薄膜 |
| 1.3.1 DLC薄膜的结构 |
| 1.3.2 DLC薄膜的研究现状 |
| 1.4 薄膜的强韧化设计思路 |
| 1.4.1 细化晶粒 |
| 1.4.2 合金化 |
| 1.4.3 纳米多层结构 |
| 1.4.4 纳米复合结构 |
| 1.5 本论文研究意义及研究内容 |
| 2 实验设计、薄膜制备及表征方法 |
| 2.1 实验流程和技术路线 |
| 2.2 镀膜设备及薄膜制备 |
| 2.2.1 镀膜设备 |
| 2.2.2 薄膜制备工艺过程 |
| 2.3 薄膜的表征方法 |
| 2.3.1 场发射扫描电镜(FE-SEM) |
| 2.3.2 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.5 纳米压痕仪 |
| 2.3.6 划痕仪 |
| 2.3.7 摩擦磨损试验机 |
| 3 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的制备及表征 |
| 3.1 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的制备 |
| 3.2 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的表征 |
| 3.2.1 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的形貌与厚度 |
| 3.2.2 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的成分及元素化合状态 |
| 3.2.3 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的相结构 |
| 3.2.4 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的硬度及弹性模量 |
| 3.2.5 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的膜基结合力及划痕韧性 |
| 3.2.6 Cr_(1-x)Al_xN薄膜的摩擦学性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的制备及表征 |
| 4.1 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的制备 |
| 4.2 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的表征 |
| 4.2.1 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的形貌与厚度 |
| 4.2.2 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的相结构 |
| 4.2.3 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的硬度及弹性模量 |
| 4.2.4 CrAlN-DLC、CrAlN/DLC薄膜的韧性评估 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）TiAlSiN涂层高温性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 硬质涂层的发展 |
| 1.3 硬质涂层主要制备方法 |
| 1.3.1 化学气相沉积法(CVD) |
| 1.3.2 物理气相沉积(PVD) |
| 1.4 TiAlSiN涂层高温研究现状 |
| 1.4.1 热稳定性 |
| 1.4.2 抗氧化性 |
| 1.4.3 切削性能 |
| 1.4.4 高温摩擦性能 |
| 1.5 课题依据及目的 |
| 第二章 涂层制备与实验测试 |
| 2.1 基底材料制备 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 涂层制备 |
| 2.3.2 高温氧化实验 |
| 2.3.3 热震实验 |
| 2.3.4 高温摩擦磨损实验 |
| 2.4 性能测试与表征 |
| 2.4.1 微观形貌与元素成分 |
| 2.4.2 涂层粗糙度与厚度 |
| 2.4.3 涂层结构 |
| 2.4.4 涂层硬度 |
| 2.4.5 膜基结合力检测 |
| 2.4.6 常温摩擦磨损测试 |
| 第三章 偏压对TiAlSiN涂层结构及性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面形貌变化 |
| 3.3 涂层物相变化 |
| 3.4 力学性能变化 |
| 3.5 常温摩擦磨损性能 |
| 3.6 高温氧化对涂层的影响 |
| 3.6.1 氧化后微观结构变化 |
| 3.6.2 氧化后涂层微观形貌 |
| 3.6.3 氧化后涂层截面形貌 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 热震对TiAlSiN涂层结构及性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层表面形貌 |
| 4.2.1 常温截面微观形貌 |
| 4.2.2 热震后表面形貌变化 |
| 4.3 涂层组织结构 |
| 4.3.1 涂层物相变化 |
| 4.3.2 涂层元素成分变化 |
| 4.4 力学性能变化 |
| 4.4.1 涂层硬度 |
| 4.4.2 涂层结合力 |
| 4.5 常温摩擦磨损性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 TiAlSiN涂层高温摩擦磨损 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 整体磨损数据 |
| 5.3 常温磨损分析 |
| 5.4 600℃磨损分析 |
| 5.5 700℃磨损分析 |
| 5.6 800℃磨损分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.0 结论 |
| 2.0 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）氮化物纳米多层涂层微观结构调控及其耐磨耐腐蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钛合金概述 |
| 1.1.1 钛合金特点 |
| 1.1.2 钛合金应用 |
| 1.1.3 钛合金应用局限性 |
| 1.2 硬质防护涂层研究进展 |
| 1.2.1 涂层材料 |
| 1.2.2 涂层的制备方法 |
| 1.2.3 TiN基涂层研究现状 |
| 1.3 纳米多层对耐磨性的意义 |
| 1.3.1 摩擦磨损原理及影响因素 |
| 1.3.2 纳米多层耐磨原理 |
| 1.4 纳米多层对腐蚀的意义 |
| 1.4.1 腐蚀原理及影响因素 |
| 1.4.2 纳米多层耐腐蚀原理 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 涂层的制备及分析技术 |
| 2.1 涂层的制备技术 |
| 2.1.1 涂层沉积设备 |
| 2.1.2 基体的选择 |
| 2.1.3 镀膜前处理 |
| 2.1.4 涂层的制备 |
| 2.2 涂层形貌及结构检测方法 |
| 2.2.1 涂层的微观组织形貌 |
| 2.2.2 涂层的物相结构 |
| 2.2.3 涂层的磨痕轮廓测试 |
| 2.3 涂层力学性能测试方法 |
| 2.3.1 硬度和弹性模量 |
| 2.3.2 结合力 |
| 2.3.3 残余应力 |
| 2.4 耐磨性能测试方法 |
| 2.5 腐蚀性能测试方法 |
| 第三章 TiN、ZrN单层及不同调制周期纳米多层的制备及性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层的制备 |
| 3.3 涂层微观形貌及结构 |
| 3.3.1 涂层微观形貌 |
| 3.3.2 涂层相结构 |
| 3.4 涂层力学性能 |
| 3.5 涂层摩擦磨损性能 |
| 3.6 涂层电化学腐蚀性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 TiN、CrN单层及纳米多层的制备及性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层的制备 |
| 4.3 涂层微观形貌及结构 |
| 4.3.1 涂层微观形貌 |
| 4.3.2 涂层相结构 |
| 4.4 涂层力学性能 |
| 4.5 涂层摩擦磨损性能 |
| 4.6 涂层电化学腐蚀性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 不同调制周期对TiN/CrN纳米多层的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涂层的制备 |
| 5.3 涂层微观形貌及结构 |
| 5.3.1 涂层微观形貌 |
| 5.3.2 涂层相结构 |
| 5.4 涂层力学性能 |
| 5.5 涂层摩擦磨损性能 |
| 5.6 涂层电化学腐蚀性能 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及专利 |
| 致谢 |
四、电弧离子镀(Ti,Al)N复合薄膜的结构和性能研究（论文参考文献）
- [1]Cr基金属/氮化物涂层的制备、结构及抗冲蚀性能研究[D]. 王迪. 西安理工大学, 2021
- [2]燃料电池金属双极板表面改性涂层材料及工艺优化研究[D]. 邹宝捷. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多层复合涂层的研制及性能研究[D]. 朱强. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [4]AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合刀具涂层的制备及性能影响[D]. 刘迁. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [5](Cr，Al)N/AlN纳米多层涂层的工艺优化及切削性能研究[D]. 王欣. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [6]双级脉冲电场伏安特性对镀料脱靶机制及TiN镀层沉积行为的影响[D]. 郝娟. 西安理工大学, 2020(01)
- [7]自组织纳米多层AlCrSiON涂层微观结构调控制备及其性能研究[D]. 李季飞. 广东工业大学, 2020(06)
- [8]电弧离子镀（Cr,Al）N及（Cr,Al）N-DLC硬质薄膜的制备及其弹韧性研究[D]. 莫亚杰. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]TiAlSiN涂层高温性能的研究[D]. 宋智辉. 广东工业大学, 2020(06)
- [10]氮化物纳米多层涂层微观结构调控及其耐磨耐腐蚀性能研究[D]. 黄雪丽. 广东工业大学, 2020(06)