多弧离子镀制备ZrAlN涂层及其摩擦学性能研究

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 涂层技术概况

1.2.1 涂层技术的发展与应用

1.2.2 涂层的形成过程

1.3 涂层制备的常见技术

1.3.1 真空蒸镀

1.3.2 溅射沉积

1.3.3 离子镀沉积

1.4 多弧离子镀技术

1.4.1 多弧离子镀技术的原理

1.4.2 多弧离子镀技术的发展与应用

1.4.3 多弧离子镀的特点

1.5 涂层的摩擦磨损性能

1.6 ZrAlN涂层研究进展

1.7 课题研究内容

第二章 实验过程及性能检测

2.1 实验条件

2.1.1 实验材料

2.1.2 多弧离子镀设备

2.2 涂层沉积基本工艺步骤

（1）基体的前处理

（2）真空室清洗

（3）辉光清洗

（4）弧光清洗

（5）多弧离子镀沉积涂层

（6）冷却取样

2.3涂层的性能测试与表征方法

2.3.1 X射线衍射（XRD）分析

2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）形貌分析

2.3.3 涂层硬度分析

2.3.4 涂层结合力分析

2.3.5 涂层摩擦磨损性能研究

第三章 ZrAlN涂层的制备工艺

3.1 实验设计

3.2 ZrAlN涂层的物相及成分分析

3.3 脉冲偏压对ZrAlN涂层性能的影响

3.3.1 脉冲偏压对ZrAlN涂层表面形貌的影响

3.3.2 脉冲偏压对ZrAlN涂层厚度的影响

3.3.3 脉冲偏压对ZrAlN涂层显微硬度的影响

3.3.4 脉冲偏压对ZrAlN涂层结合强度的影响

3.4 阴极弧电流对ZrAlN涂层性能的影响

3.4.1 阴极弧电流对ZrAlN涂层表面形貌的影响

3.4.2 阴极弧电流对ZrAlN涂层厚度的影响

3.4.3 阴极弧电流对ZrAlN涂层显微硬度的影响

3.4.4 阴极弧电流对ZrAlN涂层结合强度的影响

3.5 氮气流量对ZrAlN涂层性能的影响

3.5.1 氮气流量对ZrAlN涂层表面形貌的影响

3.5.2 氮气流量对ZrAlN涂层厚度的影响

3.5.3 氮气流量对ZrAlN涂层显微硬度的影响

3.5.4 氮气流量对ZrAlN涂层结合强度的影响

3.6 本章小结

第四章 ZrAlN涂层摩擦磨损性能研究

4.1 摩擦磨损实验设计

4.2 往复摩擦频率对ZrAlN涂层摩擦磨损性能的影响

4.2.1 摩擦系数对比分析

4.2.2 磨损机理分析

4.3法向载荷对ZrAlN涂层摩擦磨损性能的影响

4.3.1摩擦系数对比分析

4.3.2 磨损机理分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果