氮和碳等离子体基离子注入铝合金表面氮化铝/类金刚石碳膜改性层的摩擦学特性

• 作者: 夏立芳 孙跃 廖家轩
• 来源期刊: 摩擦学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铝合金 等离子体基离子注入 DLC薄膜 摩擦学性能
• 年，卷（期）: 2001,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 324-329
• 页数: 6页
• 分类号: TG142.2
• 字数: 3499字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1004-0595.2001.05.002

摘要

对铝合金LY12进行等离子体基氮离子注入后再进行原位碳注入,从而在铝合金表面形成氮化铝(AlN)/类金刚石碳膜(DLC)改性层.考察了改性层的硬度及其在不同载荷下的滑动摩擦磨损特性;用X射线光电子能谱仪和小掠射角X射线衍射仪分析了AlN/DLC改性层的成分及相结构;用激光Raman光谱仪分析了表面单一碳层及磨痕的结构.结果表明:AlN/DLC改性层总厚度达800 nm,最表层为厚400 nm的DLC薄膜,过渡层主要由Al4C3、β-C3N4、Al2O3及AlN等组成,注氮层由Al2O3和AlN等组成;表面纳米硬度可达17.4 GPa,比LY12的硬度高近10倍;在低载荷下,改性层的耐磨寿命与LY12合金相比提高了约20倍,摩擦系数降低了3～5倍,耐磨性提高了近170倍;随着滑动载荷的增加,其耐磨寿命和摩擦系数逐渐减小,而高的承载能力得以保持.DLC薄膜的耐磨减摩作用、过渡层及注氮层的支撑作用以及DLC薄膜在摩擦磨损过程中的石墨化作用是摩擦学性能提高的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	夏立芳	哈尔滨工业大学材料科学与工程学院	48	772	16.0	26.0
2	孙跃	哈尔滨工业大学材料科学与工程学院	41	374	12.0	17.0
3	廖家轩	哈尔滨工业大学材料科学与工程学院	11	83	6.0	8.0