Ti-DLC薄膜在水介质中的摩擦学特性.pdfVIP

2015年 l0月 润滑与密封 0ct．2015 第40卷 第 10期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．40No．10 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．10．005 Ti—DLC薄膜在水介质 中的摩擦学特性 高 宋 周 飞 苏 恒 。 王谦之lI 吴志威 (1．南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 江苏南京210016； 2．南京航空航天大学机电学院和江苏省精密与微细制造技术重点实验室 江苏南京 210016) 摘要：采用非平衡磁控溅射法在 Si(mo)片和M2工具钢上制备Ti—DLC薄膜。通过X射线光电子能谱仪、拉曼 光谱仪和扫描电子显微镜分析薄膜的结构以及微观形貌；利用球一盘摩擦磨损试验机研究不同载荷下Ti—DLC／Si，N 对摩 副在水中的摩擦学特性。结果表明，Ti．DLC薄膜具有致密 的表面结构，含有较多的C-Csp键 ；摩擦介质为去离子水时， 薄膜的摩擦因数随着载荷的增加先减小后增大，且载荷增加到一定值后，摩擦因数几乎不再变化；薄膜磨损率随着载荷 的增加先升高后降低，而相应的SiN 小球磨损率却是先减小后增大，这主要是由于 Si，N 在水中易于发生水合反应， 促使摩擦接触表面变得非常平滑 ，从起到降低摩擦因数，在一定程度上减少磨损的作用。 关键词：Ti—DLC薄膜；M2工具钢；水润滑；摩擦磨损 中图分类号：TH117 文献标志码 ：A 文章编号：0254-0150(2015)10-023-07 TribologicalProperties0fTi·DLC CoatingsinW ater GaoSong’ ZhouFei’ SuHeng， WangQianzhi WuZhiwei， (1．StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures，NanjingUniversity ofAeronauticsandAstronautics，NanjingJiangsu210016，China；2．CollegeofMechanicalElectricalEngineering， NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsandKeyLaboratory ofPrecisionandMicr0manufacturing TechnologyofJiangsuProvince，NanjingJiangsu210016，China) Abstract：Ti-DLCcoatingsweredepositedonSi(100)waferandM2toolsteelusingunbalancedmagnetronsputtering． ThemicrostructureandmorphologiesofTi-D·LCcoatingswereanalyzedandobservedusingX-r·ayphotoelectronspectrosco- PY，Ramanspectroscopyandscanningelectronmicroscope(SEM)．ThefrictionpropertiesofTi—DLC／Si3N4tribopairsin wateratdifferentloadswereinvestigatedusingball—on·disktribometer．Theresultsshow thatTi—DLC coatingshavedense surfacestructureandmanyC-Csp bonds．Thefrictioncoefficientisfirstdecreased，andthen increasedwiththeincreasing ofnormal load．Whenthenormal loadreachestoacertainvalue，thevalueoffrictioncoef