等离子体浸没离子注入与沉积合成TiN薄膜的滚动接触疲劳寿命和机械性能 被引量：11

1

作者 刘洪喜 蒋业华 +3 位作者 周荣 周荣锋 金青林 汤宝寅 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期325-330,共6页

采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术在AISI 52100轴承钢表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜.膜层元素分布、化学组成和表面形貌分别用XRD,XPS表征.合成薄膜前后试样的滚动接触疲劳寿命和摩擦磨损性能分别由球棒疲劳磨损试验机和... 采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术在AISI 52100轴承钢表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜.膜层元素分布、化学组成和表面形貌分别用XRD,XPS表征.合成薄膜前后试样的滚动接触疲劳寿命和摩擦磨损性能分别由球棒疲劳磨损试验机和球-盘磨损试验机测定;疲劳破坏后的微观形貌通过SEM观察;薄膜力学性能经纳米压痕和纳米划痕实验评价.结果表明,TiN膜中还含有少量的TiO_2和Ti,N,O的化台物.在优化条件下,TiN膜层致密均匀,与基体结合良好,纳米硬度和弹性模量分别达到25和350 GPa;最低摩擦系数由基体的0.92下降到0.2.被处理薄膜试件在90%置信区间下的最大L_(10),L_(50),L_a和(?)寿命较基体分别提高了约4.5,1.8,1.3和1.2倍,疲劳寿命的分散性得到了显著改善. 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 TIN薄膜 机械性能 滚动接触疲劳寿命 轴承钢

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等离子体浸没离子注入与沉积技术的发展及前沿问题 被引量：6

2

作者 王浪平 王小峰 汤宝寅 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期9-14,共6页

等离子体浸没离子注入与沉积技术可实现复杂形状零件表面垂直、均匀地离子注入与沉积处理,在材料表面改性领域具有广泛的应用前景。在技术发明后的20年间,该技术得到了快速的发展,但是也遇到了如何提高离子注入效率和注入均匀性、内表... 等离子体浸没离子注入与沉积技术可实现复杂形状零件表面垂直、均匀地离子注入与沉积处理,在材料表面改性领域具有广泛的应用前景。在技术发明后的20年间,该技术得到了快速的发展,但是也遇到了如何提高离子注入效率和注入均匀性、内表面注入、大面积注入等一系列问题。若上述问题得到解决,将极大的推进等离子体浸没离子注入与沉积技术的工业应用进程。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 表面改性 发展

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类金刚石薄膜对轴承钢表面机械性能和滚动接触疲劳寿命的影响 被引量：5

3

作者 刘洪喜 蒋业华 +2 位作者 周荣 詹肇麟 汤宝寅 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期43-48,共6页

使用等离子体浸没离子注入与沉积(PⅢ&D)技术在轴承钢基体表面合成类金刚石(DLC)薄膜,研究了薄膜的结构和性能.结果表明,所制备的DLC薄膜主要是由金刚石键(sp^3)和石墨键(sp^2)组成的混合无定形碳,且sp^3键含量大于10%.DLC膜层致密... 使用等离子体浸没离子注入与沉积(PⅢ&D)技术在轴承钢基体表面合成类金刚石(DLC)薄膜,研究了薄膜的结构和性能.结果表明,所制备的DLC薄膜主要是由金刚石键(sp^3)和石墨键(sp^2)组成的混合无定形碳,且sp^3键含量大于10%.DLC膜层致密均匀,与基体结合良好.DLC膜具有很高的硬度和杨氏模量,分别达到40 GPa和430 GPa;其最低摩擦系数由基体的0.87下降到0.2.被处理薄膜试件在90%置信区间下的L_(10)、L_(50)、L_a和平均寿命L较基体分别延长了10.1倍、4.2倍、3.5倍和3.4倍.PⅢ&D轴承钢滚动接触疲劳寿命的分散性得到了显著改善. 展开更多

关键词 材料表面与界面 等离子体浸没离子注入与沉积 类金刚石薄膜 滚动接触疲劳寿命 轴承钢

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航空轴承表面合成DLC薄膜的结构特征和滚动接触疲劳物理模型 被引量：5

4

作者 刘洪喜 苏海青 +2 位作者 蒋业华 孟春蕾 林波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1769-1775,共7页

利用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化技术,在AISI440C航空轴承钢表面合成了类金刚石碳(DLC)薄膜。Raman光谱分析揭示出所制备的DLC膜层主要是由金刚石键(sp3)和石墨键(sp2)组成的混合无定形碳膜,且sp3键含量大于10%。原子力... 利用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化技术,在AISI440C航空轴承钢表面合成了类金刚石碳(DLC)薄膜。Raman光谱分析揭示出所制备的DLC膜层主要是由金刚石键(sp3)和石墨键(sp2)组成的混合无定形碳膜,且sp3键含量大于10%。原子力显微镜(AFM)形貌表明,DLC膜层表面光滑,结构致密均匀,与基体结合良好。被处理薄膜试样在90%置信区间下的疲劳寿命L10,L50,特征疲劳寿命La和平均寿命较基体分别延长了10.1,4.2,3.5和3.6倍。ANSYS模拟结果显示,最大剪切应力出现在膜基结合处并且靠近膜层内部,最大值达到2150MPa。结合ANSYS模拟结果和扫描电镜(SEM)观察形貌分析发现,膜层内部存在的微观缺陷是滚动接触疲劳裂纹产生的诱因,循环载荷所形成的最大剪切应力和润滑油中污染颗粒的共同作用是疲劳磨坑最终形成的外在动力。建立了循环载荷条件下PIIIDDLC/AISI440C轴承接触疲劳破坏的5阶段物理模型。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 类金刚石碳薄膜 滚动接触疲劳 物理模型 轴承

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全方位离子注入与沉积TiN薄膜的纳米压痕和纳米划擦行为 被引量：5

5

作者 刘洪喜 蒋业华 汤宝寅 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期545-550,共6页

用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合改性技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜。膜层的相组成及其表面形貌分别用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征。合成薄膜前后试样的力学性能经纳米压痕和划痕实验评价... 用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合改性技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜。膜层的相组成及其表面形貌分别用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征。合成薄膜前后试样的力学性能经纳米压痕和划痕实验评价。XRD结果表明,膜层中主要存在TiN相,择优取向(200),同时含有少量TiO2和钛氮氧的化合物。AFM形貌显示出试样表面TiN呈定向排列,膜层均匀完整,结构致密。纳米压痕测试结果表明,膜层具有较高的纳米硬度和弹性模量,最大值分别达到22.5和330 GPa,较基体分别增长104.5%和50%。根据纳米划痕形貌和划痕深度随划痕位置的变化关系分析出,薄膜在纳米划擦过程中先后经历了弹性变形,弹塑性变形,加载开裂或卸载剥落三个阶段。划擦剥落抗力达到80mN,表明TiN薄膜具有很好的弹性恢复能力和较强的疲劳剥落抗力。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 纳米压痕 纳米划擦行为 TIN薄膜 轴承钢

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等离子体浸没离子注入与沉积合成碳化钛薄膜的摩擦磨损性能研究 被引量：1

6

作者 刘洪喜 汤宝寅 +4 位作者 王小峰 王浪平 于永泊告 王宇航 孙韬 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期493-497,共5页

将等离子体浸没离子注入与沉积及射频辉光放电技术相结合,在GCr15轴承钢基体表面制备了碳化钛薄膜,考察了注入脉冲宽度和工作气体压力对薄膜性能和化学组成的影响;利用X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、多功能摩擦磨损试验机和电化学腐蚀... 将等离子体浸没离子注入与沉积及射频辉光放电技术相结合,在GCr15轴承钢基体表面制备了碳化钛薄膜,考察了注入脉冲宽度和工作气体压力对薄膜性能和化学组成的影响;利用X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、多功能摩擦磨损试验机和电化学腐蚀试验装置表征了薄膜试样的相组成、显微硬度、摩擦磨损性能和抗腐蚀性能.结果表明,注入脉冲宽度和工作气体压力对薄膜性能及其组成具有显著影响;GCr15钢经改性处理后抗磨性能和抗腐蚀性能显著改善.这是由于基体表面形成了硬质且致密的TiC薄膜改性层所致. 展开更多

关键词 轴承钢 等离子体浸没离子注入与沉积 碳化钛薄膜 摩擦磨损性能

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碳离子注入医用Ti性能研究 被引量：4

7

作者 夏超 钱仕 +1 位作者 王东辉 刘宣勇 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1393-1401,共9页

采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术将碳离子注入Ti基体,研究碳离子注入对材料表面形貌、结构和组成的影响,评价改性材料的表面亲水性、荷电性、力学性能、耐腐蚀性以及细菌黏附能力和细胞相容性,探讨材料的结构和组成对... 采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术将碳离子注入Ti基体,研究碳离子注入对材料表面形貌、结构和组成的影响,评价改性材料的表面亲水性、荷电性、力学性能、耐腐蚀性以及细菌黏附能力和细胞相容性,探讨材料的结构和组成对其生物学性能的影响。结果表明,碳等离子体浸没离子注入与沉积(C-PIII&D)技术处理的Ti基体表面主要由无定形碳组成。经碳离子注入改性,Ti表面形貌无明显变化,但其疏水性增加,表面负电性提升,表面力学性能和耐腐蚀性能得到提高。基体表面细胞的黏附、铺展和增殖情况良好,同时对大肠杆菌的黏附具有一定的抑制作用。 展开更多

关键词 TI 等离子体浸没离子注入与沉积 C 力学性能 耐腐蚀性 细菌黏附

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PIIID技术制备Ti/DLC纳米多层薄膜 被引量：3

8

作者 解志文 王浪平 +3 位作者 王小峰 闫久春 黄磊 陆洋 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期233-236,共4页

采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术在2Cr13钢表面制备了Ti/DLC纳米多层薄膜,分析了膜层的微观结构和机械特性。实验结果表明:纳米多层膜具有完整、清晰的调制层结构,薄膜的显微硬度均得到明显的提高,硬度较低的膜层具有... 采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术在2Cr13钢表面制备了Ti/DLC纳米多层薄膜,分析了膜层的微观结构和机械特性。实验结果表明:纳米多层膜具有完整、清晰的调制层结构,薄膜的显微硬度均得到明显的提高,硬度较低的膜层具有较好的膜基结合强度和优良的摩擦性能,从综合性能看:纳米多层薄膜保持了类金刚石(DLC)薄膜低摩擦系数的特性,具有良好的承载能力以及膜-基结合特性。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 结合强度 纳米多层薄膜

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P掺杂类金刚石薄膜的制备及生物学行为研究 被引量：2

9

作者 王进 杨萍 +5 位作者 陈俊英 冷永祥 万国江 孙鸿 赵安莎 黄楠 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期2204-2206,共3页

应用等离子体浸没离子注入与沉积方法合成了磷掺杂的类金刚石(diamond like carbon,DLC)薄膜.结构分析表明磷以微米级岛状结构分散于DLC薄膜表层,P的掺杂增加了DLC薄膜的无序性,俄歇能谱表明岛型区域是由P、C、O三种元素形成的化合物.... 应用等离子体浸没离子注入与沉积方法合成了磷掺杂的类金刚石(diamond like carbon,DLC)薄膜.结构分析表明磷以微米级岛状结构分散于DLC薄膜表层,P的掺杂增加了DLC薄膜的无序性,俄歇能谱表明岛型区域是由P、C、O三种元素形成的化合物.掺杂表面表现出强烈的亲水性(水接触角为16.9°),体外血小板粘附实验结果显示,P掺杂DLC薄膜表面粘附的血小板少且变形小,表现出的血液相容性优于热解碳和未改性DLC. 展开更多

关键词 类金刚石 磷掺杂 等离子体浸没离子注入与沉积 血液相容性

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GCr15轴承钢的PIIID表面改性工艺研究 被引量：2

10

作者 孙韬 汤宝寅 +2 位作者 王浪平 王晓峰 于永皓 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2005年第1期39-41,46,共4页

采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)技术在 GCr15 轴承钢表面制备了 TiN、TiC 薄膜,并对其进行了显微硬度和摩擦磨损测量。结果发现:注入时间、注入脉宽和工作气体对 GCr15 轴承钢表面改性效果具有显著的影响。通过对比分析,获取了... 采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)技术在 GCr15 轴承钢表面制备了 TiN、TiC 薄膜,并对其进行了显微硬度和摩擦磨损测量。结果发现:注入时间、注入脉宽和工作气体对 GCr15 轴承钢表面改性效果具有显著的影响。通过对比分析,获取了最佳处理工艺参数。 展开更多

关键词 表面改性 等离子体浸没离子注入与沉积 显微硬度 摩擦磨损性能

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脉冲阴极弧金属等离子体源的调试及其应用 被引量：1

11

作者 孙韬 王小峰 +1 位作者 王浪平 汤宝寅 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期467-470,共4页

对脉冲阴极弧金属等离子体源的工作参数进行了测量,研究了离子流与磁导管偏压以及磁场电流与离子流之间的关系,确定了其最佳工作参数。并应用该脉冲阴极弧金属等离子体源和等离子体浸没离子注入与沉积技术制备了TiC薄膜。对改性层的显... 对脉冲阴极弧金属等离子体源的工作参数进行了测量,研究了离子流与磁导管偏压以及磁场电流与离子流之间的关系,确定了其最佳工作参数。并应用该脉冲阴极弧金属等离子体源和等离子体浸没离子注入与沉积技术制备了TiC薄膜。对改性层的显微硬度、摩擦磨损性能和膜基结合力进行了测试分析。结果表明:合成TiC薄膜后,试样的显微硬度、摩擦磨损性能得到了明显的改善,并且膜层与基体之间的临界载荷为36.03 N。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 碳化钛薄膜 脉冲阴极弧金属等离子体源

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空间对接锁系表面强化及润滑处理技术 被引量：1

12

作者 沙春生 宋晓航 +2 位作者 熊艳艳 宿国友 郭立杰 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期707-713,共7页

为了改善空间对接锁系在空间环境中的抗磨损和防冷焊性能,采用等离子体浸没离子注入与沉积技术在钛合金零部件表面制备类金刚石碳膜(DLC)。通过摩擦磨损试验、划痕试验、压痕试验来表征DLC膜的摩擦性能、膜-基结合力及显微硬度。结果表... 为了改善空间对接锁系在空间环境中的抗磨损和防冷焊性能,采用等离子体浸没离子注入与沉积技术在钛合金零部件表面制备类金刚石碳膜(DLC)。通过摩擦磨损试验、划痕试验、压痕试验来表征DLC膜的摩擦性能、膜-基结合力及显微硬度。结果表明,经复合强化制备的DLC膜摩擦系数低于0.15、磨损率为1.7×10-7mm3/N·m、膜-基结合力达256 mN、显微硬度为21 GPa,能够有效地提高航天用钛合金零件的使用性能。采用DLC膜和Braycote 601EF真空润滑脂的固体-油脂复合润滑方式来进一步改善DLC膜在空间应用性能,试验证实该项技术可满足空间对接锁系零部件的抗磨损、防冷焊需求。 展开更多

关键词 空间对接锁系 表面强化及润滑 等离子体浸没离子注入与沉积 类金刚石碳膜

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生物可降解Fe-O薄膜的制备及性能表征 被引量：1

13

作者 朱生发 徐莉 +3 位作者 刘恒全 张瑜 孙鸿 黄楠 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期236-240,共5页

纯铁由于其可降解性和无毒性,在血管支架材料领域具有潜在的应用前景。本文采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)方法,在纯铁表面沉积一层Fe-O薄膜以改善纯铁表面的抗腐蚀性,用X射线光电子能谱和X射线衍射研究了薄膜表面成分和... 纯铁由于其可降解性和无毒性,在血管支架材料领域具有潜在的应用前景。本文采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)方法,在纯铁表面沉积一层Fe-O薄膜以改善纯铁表面的抗腐蚀性,用X射线光电子能谱和X射线衍射研究了薄膜表面成分和物相结构,用极化腐蚀试验研究了薄膜在模拟体液中的腐蚀行为,采用划痕试验法评价了薄膜与基体的结合力。结果表明:采用PIII&D法制备Fe-O薄膜,不同氧流量下沉积的薄膜具有不同的物相结构,当氧流量较小时,在纯铁表面形成一层FeO薄膜,随着氧流量的增加,FeO相逐渐转变为Fe3O4相。通过划痕试验和腐蚀试验发现,氧流量为3.4sccm时,形成的FeO薄膜与基体具有较好的结合力,并可对基体产生较好的保护作用,从而大大提高了纯铁表面在模拟体液中的抗腐蚀性能。 展开更多

关键词 Fe-O薄膜 等离子体浸没离子注入与沉积 生物可降解 抗腐蚀性能 结合力

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等离子体浸没离子注入与沉积技术在刀具上的应用研究

14

作者 张志伟 高平 +1 位作者 王力杰 黄瑞芬 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第5期81-84,共4页

采用等离子体浸没离子注入与沉积技术(PIIID)在GB/T 1438高速钢表面制备了薄膜,采用显微硬度计和扫描电镜进行性能测试,并对其进行寿命试验。结果表明:显微硬度达到2 000HV以上,使用寿命比未处理的钻头延长了近5倍。

关键词 表面改性 等离子体浸没离子注入与沉积 扫描电镜分析 显微硬度 寿命试验

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涤纶材料表面类金刚石薄膜的沉积及其抗菌性能研究 被引量：16

15

作者 王进 潘长江 +2 位作者 李鹏 孙鸿 黄楠 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期563-565,共3页

　采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积(PIII D),对医用涤纶(PET)缝合环材料进行表面改性,Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR FTIR)的分析结果表明:在涤纶材料表面有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜... 　采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积(PIII D),对医用涤纶(PET)缝合环材料进行表面改性,Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR FTIR)的分析结果表明:在涤纶材料表面有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜。原子力显微镜(AFM)的图像分析进一步证明表面平均粗糙度从58.9nm降低到11.2nm。细菌粘附实验结果证明沉积了类金刚石薄膜的表面对5种细菌———金黄色葡萄球菌(SA)、表皮葡萄球菌(SE)、大肠杆菌(EC)、绿浓杆菌(PA)和白色念珠菌(CA)的粘附均有明显抑制作用,其中从培养时间为15h的吸附情况比较来看,金黄色葡萄球菌的粘附率降低了70%,表皮葡萄球菌降低了86%。 展开更多

关键词 类金刚石薄膜 细菌粘附 等离子体浸没离子注入与沉积(PIII0D) 涤纶 表面改性

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9Cr18轴承钢表面不同等离子体浸没离子注入强化处理技术研究 被引量：5

16

作者 刘洪喜 汤宝寅 +3 位作者 王小峰 王浪平 于永澔 孙韬 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期167-171,共5页

采用不同的等离子体浸没离子注入 (PIII)工艺在 9Cr18轴承钢表面进行了气体、金属、金属加气体的离子注入和碳化钛 (TiC)、类金刚石 (DLC)薄膜的等离子体浸没离子注入与沉积 (PIIID)。对处理后的试样进行了X射线光电子能谱 (XPS)、X射... 采用不同的等离子体浸没离子注入 (PIII)工艺在 9Cr18轴承钢表面进行了气体、金属、金属加气体的离子注入和碳化钛 (TiC)、类金刚石 (DLC)薄膜的等离子体浸没离子注入与沉积 (PIIID)。对处理后的试样进行了X射线光电子能谱 (XPS)、X射线衍射 (XRD)、俄歇电子能谱 (AES)和拉曼光谱 (Raman)分析 ;测试了处理前后试样的显微硬度、磨痕宽度和摩擦系数。结果表明 :处理后试样表面均形成了不同的改性层 ,且改性层中化学组成和各元素的浓度 深度分布随处理工艺的不同而变化 ;处理后试样的显微硬度都有较大提高 ,最大增幅达 77.7% ;表面摩擦系数由 0 .8下降到0 .16 ;磨痕宽度减少了 2 3倍 ;与PIII工艺相比 ,相同参数下 ,PIIID处理后的试样表面综合性能更加优异。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入(PⅢ) 等离子体浸没离子注入与沉积(PⅢD) 9Cr18轴承钢 摩擦磨损性能

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全方位离子注入与沉积类金刚石碳膜的结构与性能 被引量：5

17

作者 刘洪喜 蒋业华 +1 位作者 周荣 汤宝寅 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期108-112,118,共6页

用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化新技术在AISI440C不锈钢表面制备了类金刚石(DLC)碳膜。膜层表面的原子力显微镜(AFM)形貌显示出DLC膜结构致密均匀。Raman光谱分析结果表明,制备的DLC主要是由金刚石键(sp3)和石墨键(sp2)... 用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化新技术在AISI440C不锈钢表面制备了类金刚石(DLC)碳膜。膜层表面的原子力显微镜(AFM)形貌显示出DLC膜结构致密均匀。Raman光谱分析结果表明,制备的DLC主要是由金刚石键(sp3)和石墨键(sp2)组成的混合无定形碳膜,且sp3键含量大于10%。以纯石墨棒做阴极,C2H2为工作气体条件下合成的DLC薄膜中,sp3键含量总体上较单纯用石墨作阴极而无工作气体条件下合成的DLC薄膜中sp3键含量高。与基体相比,薄膜试样的显微硬度和摩擦磨损性能均得到了较大改善,最大硬度提高88.7%,磨损寿命延长超过4倍。 展开更多

关键词 类金刚石碳膜(DLC) 等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID) RAMAN光谱 AISI440C不锈钢

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PIIID复合强化处理轴承钢表面TiN膜层的XPS表征 被引量：4

18

作者 刘洪喜 蒋业华 +1 位作者 詹兆麟 汤宝寅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2585-2589,共5页

用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化新技术在AISI52100轴承钢基体表面成功合成了硬而耐磨的氮化钛薄膜。膜层表面的化学组成和相结构分别用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征;膜层表面的原子力显微镜(AFM)形貌显示出... 用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化新技术在AISI52100轴承钢基体表面成功合成了硬而耐磨的氮化钛薄膜。膜层表面的化学组成和相结构分别用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征;膜层表面的原子力显微镜(AFM)形貌显示出TiN膜结晶完整,结构致密均匀。XRD测试结果表明,TiN在(200)晶面衍射峰最强,具有择优取向。Ti(2p)的XPS谱峰泰勒拟合分析揭示出,Ti(2p1/2)峰和Ti2p3/2峰均有双峰出现,表明氮化物中的Ti至少存在不同的化学状态;N(1s)的XPS谱峰在396.51,397.22和399.01 eV附近出现了三个分峰,分别对应于TiNxOy,TiN和N—N键中的氮原子。结合O(1s)的XPS结果,证实膜层中除生成有稳定的TiN相外,还有少量钛的氧化物和未参与反应的单质氮。整个膜层是由TiN,TiO2,Ti—O—N化合物和少量单质氮组成的复合体系。 展开更多

关键词 XPS分析 等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID) 氮化钛薄膜 轴承钢

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离子注入与沉积TiN膜层中的残余应力 被引量：3

19

作者 刘洪喜 蒋业华 +2 位作者 周荣 冷崇燕 汤宝寅 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期161-165,共5页

利用掠入射X射线衍射(GIAXRD)研究了GCr15轴承钢表面等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)氮化钛(TiN)薄膜后膜层表面的应力状态。用X射线衍射(XRD)分析了处理后膜层的化学组成。探讨了薄膜厚度和掠入射角对表面膜层中应力变化规律... 利用掠入射X射线衍射(GIAXRD)研究了GCr15轴承钢表面等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)氮化钛(TiN)薄膜后膜层表面的应力状态。用X射线衍射(XRD)分析了处理后膜层的化学组成。探讨了薄膜厚度和掠入射角对表面膜层中应力变化规律的影响。结果表明,表面膜层中主要存在TiN相,同时含有少量的TiO2和钛氮氧的化合物。不同工艺下,TiN/GCr15轴承钢试样表面膜层中存在的应力均为压应力;且应力值随着掠入射角度的增大而减小,随着薄膜厚度的增加而降低。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D) 掠入射X射线衍射(GIAXRD) TIN薄膜 残余应力 GCR15钢

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