PECVD制备DLC复合薄膜性能及模具应用

论文摘要

目的比较分析CrN过渡层与不同膜厚对DLC薄膜性能的影响,以及涂层模具的成型特性。方法采用PECVD方法在718合金试样及模具表面沉积Cr N/DLC复合膜,预设Cr N过渡层厚度为0.2μm,DLC膜层厚度为0.5～1.2μm。采用无损设备对不同沉积时间（10、15、20、25、30、35 min）的薄膜厚度进行表征,并使用扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜表面及截面结构特征。采用拉曼光谱（Raman）分析不同厚度DLC膜的峰位信息以及sp3-C/sp2-C的比例关系,用纳米压痕仪表征膜层硬度,用硬度计分析膜/基结合力,用轮廓仪表征薄膜表面特征,并探讨膜厚对薄膜性能的影响机制。结果薄膜的厚度值在预设范围以内,该方法制备的薄膜结构致密,表面光滑,无分层、凹坑、液滴粘附等缺陷。随涂层厚度的增加,薄膜中sp3-C/sp2-C的比例呈先减小后增大的趋势,G峰也先向D峰靠近,而后远离。薄膜硬度同样随膜层厚度的增加呈先增加后减小的趋势,1.06μm厚的Cr N/DLC膜的硬度最高（3600HV）。薄膜的结合力等级最高可以达到工业级的HF2。表面轮廓无较大波动,表面粗糙度Ra最低可达0.011μm。1.06μm CrN/DLC涂层模具的成型寿命是未涂层模具的3倍以上。结论对橡胶模具而言,适当厚度的DLC微/纳涂层处理可以起到一定的减磨、抗腐蚀效果,降低模具本体表面润湿性,保证橡胶件成型质量。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 涂层制备
•   1.2 涂层性能
•   1.3 模具成型实验
• 2 结果及讨论
•   2.1 微观结构
•   2.2 力学性能
•   2.3 模具应用
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张而耕,陈强

关键词: 结合强度,耐磨性,硬度,寿命

来源: 表面技术 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学,金属学及金属工艺

单位: 上海应用技术大学表面工程研究所,上海应用技术大学工程创新学院

基金: 上海市重点支撑计划(170905038000)~~

分类号: TG76;TB306

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.01.039

页码: 298-304

总页数: 7

文件大小: 1844K

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