磁控濺射WS-,2--Ag納米復合薄膜的環(huán)境摩擦磨損.pdf

1、固體潤滑劑WS2具有較低的摩擦系數(shù)和較好的耐磨性，但純WS2薄膜在潮濕和富氧氣氛中摩擦學性能較差。為了進一步改善其摩擦學性能，本文采用磁控濺射WS2-Ag復合靶和共濺射純WS2靶和Ag靶制備WS2-Ag納米復合薄膜，研究了不同Ag含量和不同工藝參數(shù)對復合薄膜的微觀結構和摩擦磨損性能的影響，及不同摩擦試驗條件對薄膜摩擦學性能的影響。 采用磁控濺射WS2-Ag復合靶制備WS2-Ag納米復合薄膜，通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯

2、微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、原子力顯微鏡(AFM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)表征了薄膜的結構和形貌，利用臺階儀測量薄膜的厚度，涂層附著力自動劃痕儀(WS-2003)測試薄膜與基體的結合力，球—盤式可控氣氛微型摩擦磨損試驗儀(WTM-1E)測試薄膜的摩擦系數(shù)和磨損率，并用掃描電鏡觀測薄膜磨損后的表面形貌。WS2和Ag以非晶態(tài)存在于復合薄膜中，WS2-Ag4.3％納米復合薄膜具有最致密的微觀結構，最低的摩擦系數(shù)和最小的磨損率

3、，加入Ag后明顯增強了薄膜的環(huán)境穩(wěn)定性。 采用WS2-Ag7.5％復合靶以不同工藝參數(shù)磁控濺射沉積了WS2-Ag納米復合薄膜，通過SEM、附著力自動劃痕儀、球—盤式摩擦磨損試驗儀研究不同工藝參數(shù)對復合薄膜組織結構和摩擦學性能的影響。工作壓力越大，薄膜結構越疏松；基體負偏壓越大，基體溫度越高，薄膜與基體的結合力越大。 在不同的摩擦試驗條件下測試了純WS2薄膜和WS2-Ag納米復合薄膜的摩擦磨損性能，試驗載荷越大，薄膜的摩擦

4、系數(shù)越低，但磨損率增大；轉速越大，薄膜的摩擦系數(shù)越低；在真空中與空氣中相比，薄膜具有更低和更穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和更小的磨損率。 采用純WS2靶和Ag靶共濺射制備不同Ag含量的WS2-Ag納米復合薄膜，通過XRD、SEM、HRTEM、EDS觀測薄膜及磨痕的結構和形貌，利用納米壓痕儀測試薄膜的力學性能，涂層附著力自動劃痕儀測試薄膜與基體的結合力，球—盤式摩擦磨損試驗儀測試薄膜的摩擦磨損性能。在復合薄膜中，晶態(tài)的Ag顆粒分布在非晶態(tài)的WS