MoS_2-Ti复合膜的结构及其抗氧化性能

利用非平衡磁控溅射仪在碳／碳复合材料表面制备了MoS2-Ti复合膜。采用XRD,Raman光谱、X射线光电子能谱仪对其结构进行了表征,并利用X射线光电子能谱仪对复合膜的抗氧化性能进行了研究。研究结果表明:所制备的MoS2-Ti复合膜为非晶态结构;MoS2-Ti复合膜具有良好的抗氧化性能,将其在蒸馏水中浸泡200 h后,Mo4+没有被氧化。

MoS_2/Ti复合膜的摩擦磨损研究

采用直流磁控溅射方法在SKD-11钢的表面沉积一层MoS2/Ti复合膜,选择沉积厚度为1μm和2μm的复合膜进行摩擦磨损实验,结果表明,MoS2/Ti复合膜为纳米复合膜,能大大降低钢表面的摩擦系数,改善钢的摩擦性能。适当增加膜的厚度,有利于提高钢的抗磨损性能。

沉积条件对MoS_2/Ti复合膜性能的影响

MoS2 /Ti复合膜由直流磁控溅射方法制备 ,膜中Ti的原子分数x(Ti)和硬度Hv 随着Ti靶溅射电流I(Ti)的增加而增加 .FE SEM (场发射扫描电子显微镜 )对膜表面形貌观察发现 ,MoS2 /Ti复合膜是由尺寸为几十到几百nm的颗粒组成 ,膜的致密性和膜中x(Ti)有关 ,x(Ti)越高 ,膜的致密性越好 ,从而膜的Hv 也就越高 .偏压Ub 是影响膜性能的重要因素 ,随着Ub 的增加 ,膜的Hv 也增加 ,当Ub=- 10 0V时 ,膜的Hv 达到峰值 ;进一步增加Ub,膜的Hv 则下降 .

IBAD MoS_2-Ta复合膜的氧化行为研究

用XPS分别检测了在去离子水中浸泡 1 58h以及在 430℃高温加热 1h的离子束辅助沉积MoS2 Ta复合膜中Mo与S元素的电子结构。发现在浸泡和 430℃高温环境 ,MoS2 Ta复合膜的抗氧化特性远优于同样条件下沉积的纯MoS2 复合膜。结合TEM ,AES和XPS对MoS2 Ta膜的形态、结构、组成以及元素的化学态进行的观察和分析 。

MoS_2/Ti复合膜的制备和性能

为了克服MoS2薄膜在大气环境下极易氧化失效且耐磨性能差的缺点,采用非平衡直流磁控溅射技术制备了MoS2/Ti复合膜,研究了Ti靶电流对复合膜结构和性能的影响。电子探针(EPMA)测定表明,膜中Ti的含量随着Ti靶电流的增加而增加。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对膜的表面和截面形貌观察发现,膜的表面由尺寸为几十～几百纳米的颗粒组成,而膜的截面呈柱状晶结构。膜的致密性和Ti靶电流有关,电流越高,膜的致密性越好,从而膜的硬度也越高。

MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能与摩擦特性

采用非平衡磁控溅射法在9Cr18轴承钢基底上制备了厚度约3μm的MoS2/Ti复合固体润滑膜,基于球形压头纳米压痕试验,采用连续刚度法对MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能进行研究,探究MoS2/Ti复合固体润滑膜力学性能随压痕深度的变化规律;根据压痕试验载荷-位移曲线,采用Hertz接触理论计算MoS2/Ti复合固体润滑膜的弹性模量并与试验结果进行对比;利用CSM摩擦试验机对低速、低载下MoS2/Ti复合固体润滑膜的摩擦特性进行研究;基于压痕试验提出了一种能够更准确计算钢球加载时MoS2/Ti复合固体润滑膜接触应力的方法,并计算了摩擦试验不同载荷下的接触应力。结果表明:MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能和摩擦特性都会受到表面形貌的影响;除表面初始压入阶段外,MoS2/Ti复合固体润滑膜的弹性模量和接触刚度都随着压痕深度的增大而增大;滑动速度和载荷共同影响MoS2/Ti复合固体润滑膜的摩擦特性。

钛合金表面离子束增强沉积MoS_2基膜层及其性能

将离子束增强沉积 (IBED)技术与离子束溅射沉积技术相结合 ,在钛合金表面制备了MoS2 ,MoS2 Ti复合膜。研究了膜层的形态、结构、膜基结合强度、硬度、摩擦学性能及抗微动 (fretting)损伤性能。结果表明 :所获膜层较纯溅射膜结合强度高、致密性好 ,复合膜中允许的金属元素含量大。通过恰当地控制复合膜中Ti的含量 ,可获得以 (0 0 2 )基面择优取向的MoS2 Ti复合膜 ,该膜层有较好的减摩和抗磨综合性能 ,能够显著地改善钛合金的常规磨损、微动磨损 (FW )和微动疲劳 (FF)性能 ,特别是在磨损严重的大位移整体滑移条件下 ,MoS2 Ti复合膜对钛合金FF抗力的提高作用可大于喷丸形变强化处理。

磁控溅射MoS_2/Sb_2O_3复合膜的润滑失效分析

磁控溅射法制备了MoS2 /Sb2 O3 固体润滑复合膜 ,用CSEM摩擦试验机、CSEM纳米划痕仪和PHI- 5 70 2XPS/AES多功能电子能谱仪 ,考察了其摩擦磨损性能、抗损伤性能和抗氧化性能 ,侧重分析了薄膜失效的原因 。

磁控溅射MOS_2/Ni复合膜的制备及其摩擦性能

采用磁控溅射法制备了MoS_2/Ni复合膜,同时对影响膜层性能的工艺参数进行了初步探讨,并对复合膜进行了成分与结构分析以及摩擦试验。结果表明:在本试验工艺参数(本底真空度为7.0×10^(-4)Pa,沉积气压为0.5 Pa,溅射功率为160 W,溅射氩气流量为80 cm^3/s,靶基距为60 mm,基片温度为70℃)下制备的MoS_2/Ni复合膜能够大大降低不锈钢等基底表面的摩擦因数,并且在高速重载的条件下具有更低的摩擦因数和更小的摩擦因数波动值。

偏压及测试环境对新型MoS_2-Ti复合膜摩擦学性能的影响

采用新型高功率脉冲复合磁控溅射技术制备MoS2-Ti复合膜,并研究基体偏压和测试环境对复合膜摩擦学性能的影响.结果表明:制备的MoS2-Ti复合膜表面呈现颗粒状结构,Ti在薄膜表层与O反应形成氧化物有效抑制MoS2的氧化.随着基体负偏压从0 V增大到-400 V,复合膜的S/Mo原子比逐渐减小.在-300 V偏压下,颗粒堆积最为紧密,薄膜硬度和弹性模量达到最大值,分别为9.7和137.1 GPa,并具有最低的平均摩擦系数值(0.04)和磨损率[(10-7mm3/(N.m)].多种测试环境下的摩擦研究显示:在室温大气环境下复合膜的摩擦学性能与其结构的致密性紧密相关,而在N2以及不同湿度环境下薄膜表现出的优异摩擦学性能则归因于在摩擦过程中有效形成的转移膜贡献.