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新型多梯度类金刚石涂层生长及表征
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作者 喻岚 唐华 +1 位作者 爽爽 李多生 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5072-5078,共7页
在Cr12MoV表面沉积Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱对多梯度涂层微结构进行表征,运用纳米压痕仪、纳米划痕测试仪及球盘式摩擦计对其力学性能进行了研究。结果表明,与未沉积涂层的Cr1... 在Cr12MoV表面沉积Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱对多梯度涂层微结构进行表征,运用纳米压痕仪、纳米划痕测试仪及球盘式摩擦计对其力学性能进行了研究。结果表明,与未沉积涂层的Cr12MoV相比,Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层的摩擦系数约为其10%,最低可达0.019。Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度类金刚石涂层的硬度最高达24.1 GPa,附着力为62 N。设计新型多层梯度涂层引入的高润滑性非晶碳和硬支撑WC层,抑制了裂纹扩展,显著地提高了Cr12MoV的力学性能。此外,电化学腐蚀试验表明,Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层在3.5%NaCl溶液中有着良好的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 类金刚石涂层 ta-C:H 新型多梯度 Cr12MoV钢
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硬质合金表面镍过渡层对碳原子沉积与石墨烯生长影响的分子动力学模拟
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作者 余欣秀 李多生 +4 位作者 叶寅 朗文昌 刘俊红 陈劲松 爽爽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期231-241,共11页
石墨烯具有优异的力学性能,是一种较佳的硬质合金刀具涂层材料.本文采用分子动力学,以硬质合金(WC-Co)为基底,并以Ni为过渡层,建立沉积石墨烯涂层模型,模拟Ni,C原子连续沉积和高温退火过程,研究沉积温度和入射能量对石墨烯涂层生长的影... 石墨烯具有优异的力学性能,是一种较佳的硬质合金刀具涂层材料.本文采用分子动力学,以硬质合金(WC-Co)为基底,并以Ni为过渡层,建立沉积石墨烯涂层模型,模拟Ni,C原子连续沉积和高温退火过程,研究沉积温度和入射能量对石墨烯涂层生长的影响,探究石墨烯沉积过程.模拟结果发现,当沉积温度为1100 K时,石墨烯的覆盖率较高,结构平整.较高的沉积温度有助于提供足够的动能使碳原子来克服成核的势能障碍,减少石墨烯生长缺陷.温度过高导致碳原子不断在优先沉积的碳环处堆积形成多层网状结构和无序结构,形成的石墨烯涂层覆盖率低.入射能量的增大有助于减少石墨烯中的空位缺陷;但入射能量过高,C-C的吸附作用较之C-Ni的吸附作用更强,导致涂层连续性较差.入射能量为1 eV时,涂层表面粗糙度较低,生长出较多的单层状石墨烯.1100 K退火时,碳膜在Ni过渡层同时存在溶解-成核过程,Ni过渡层催化消除了部分石墨烯缺陷,六元碳环数量增多,适宜的高温退火有利于缺陷碳环的修复重构和碳链的重排成环,提高了石墨烯质量.因此,当沉积温度1100 K、入射能量1 eV时,石墨烯沉积完后并退火,可生长出较高质量的石墨烯涂层. 展开更多
关键词 分子动力学 石墨烯 物理气相沉积 镍过渡层 高温退火
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