类金刚石薄膜在腐蚀介质中的摩擦磨损行为研究

论文摘要

目的在304不锈钢表面制备DLC薄膜,并探究其在1mol/LNa OH、3.5%NaCl、1mol/LH2SO4溶液中的摩擦磨损行为。方法通过非平衡磁控溅射设备（UPD650）制备DLC薄膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪,对DLC薄膜的微观结构及磨斑、磨痕进行表征。使用划痕仪和纳米压痕仪,分别测试DLC薄膜的结合力、硬度和弹性模量。使用接触角测量仪测试1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液和去离子水在304不锈钢和DLC薄膜表面的润湿角。采用CSM摩擦试验机研究304不锈钢和DLC薄膜的摩擦磨损行为。利用动电位极化评价304不锈钢和DLC薄膜的耐腐蚀性能。结果 304不锈钢表面制备的薄膜厚度约1.95μm,结合力为37 N左右,硬度和弹性模量分别约为14.7 GPa和191.1 GPa。DLC薄膜在1 mol/L NaOH溶液中的摩擦系数高达0.18,而在3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液和去离子水中的摩擦系数低至0.05左右。在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中,DLC薄膜的磨损率比304不锈钢的小2、3个数量级。极化测试结果显示,DLC薄膜在不同介质中的腐蚀电流密度顺序为1 mol/L H2SO4<3.5%NaCl<1 mol/L NaOH。结论沉积的DLC薄膜具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够很好地改善304不锈钢在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中的摩擦磨损性能。

论文目录

• 1 试验
•   1.1 样品制备
•   1.2 测试与分析
• 2 结果与讨论
•   2.1 薄膜结构与性能
•   2.2 摩擦磨损性能
•   2.3 电化学测试
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 苟成学,王顺花,尚伦霖,张广安,吴志国

关键词: 不锈钢,薄膜,腐蚀介质,摩擦磨损,耐腐蚀性

来源: 表面技术 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 兰州交通大学材料科学与工程学院,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃省科学院纳米应用技术研究室

基金: 国家自然科学基金(51862022,51665003)~~

分类号: TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.10.021

页码: 172-179

总页数: 8

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