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摘 要
Abstract
目 录
第1章 绪 论
1.1课题背景
1.2 真空阴极弧技术
1.2.1 真空阴极弧镀膜原理
1.2.2 磁过滤阴极弧技术
1.2.3 脉冲阴极弧放电技术
1.3 ta-C涂层结构、应用及研究进展
1.3.1 ta-C的结构
1.3.2 ta-C涂层应用
1.3.3 ta-C涂层研究进展
1.4 本文主要研究内容
第2章 实验设备与研究方法
2.1 实验设备及实验材料准备
2.1.1 实验设备
2.1.2 实验材料
2.1.3 试样准备
2.2 实验方法
2.2.1 脉冲阴极弧放电特性及等离子体光谱测试
2.2.2 ta-C涂层制备
2.3 分析测试方法
2.3.1 扫描电子显微镜
2.3.2 Raman光谱
2.3.3 膜基结合强度测试
2.3.4 涂层纳米硬度测试
2.3.5 摩擦磨损
第3章 石墨脉冲阴极弧放电特性的研究
3.1 调节频率改变峰值电流对放电特性的影响
图3-1 不同脉冲频率下的脉冲电弧弧流波形
图3-2 脉冲频率和电弧电流峰值对应关系
图3-3 平均基体电流和脉冲频率变化关系
图3-4 电弧电压和脉冲频率变化关系
3.2 调节脉宽改变峰值电流对放电特性的影响
图3-5 不同脉冲宽度下的脉冲电弧弧流波形
图3-6 脉冲宽度和电弧电流峰值的关系
图3-7 平均基体电流和脉冲宽度的变化关系
图3-8 电弧电压和脉冲频率的变化关系
3.3峰值电流不变时脉宽和频率对放电特性的影响
图3-9 峰值电流大小不变时脉冲频率和脉冲宽度的关系
图3-10 峰值电流不变同时改变脉冲宽度和脉冲频率时电弧电流波形
图3-11 基体电流随着脉冲宽度变化关系
图3-12 电弧电压随着脉冲宽度变化关系
3.4 脉冲端平均电流对放电特性的影响
图3-13 脉冲频率不变时不同脉冲端平均电流电弧电流波形
图3-14 脉冲频率不变时不同脉冲端平均电流和峰值电流的关系
图3-15 基体电流和脉冲端平均电流变化关系
图3-16 电弧电压与脉冲平均电流变化关系
3.5峰值电流不变的情况下改变脉冲平均电流对放电特性的影响
图3-17 峰值电流不变同时改变脉冲端平均电流和频率电弧电流波形
图3-18 峰值电流不变时脉冲端平均电流和频率的关系曲线
图3-19 峰值电流不变时基体电流和脉冲端平均电流变化关系
图3-20 峰值电流不变时电弧电压和脉冲端平均电流变化关系
3.6 本章小结
第4章 石墨脉冲阴极弧光谱特性的研究
4.1 调节脉宽改变峰值电流对等离子体光谱的影响
图4-1 不同脉宽情况下等离子体光谱全普图
图4-2 C+/Ar+值随脉冲宽度变化曲线
4.2 调节频率改变峰值电流对等离子体光谱的影响
图4-3 不同频率情况下等离子体光谱全普图
图4-4 C+/Ar+值随脉冲频率变化曲线
4.3保持峰值电流不变时脉宽和频率对等离子体光谱的影响
图4-5 峰值电流不变时不同脉宽情况下等离子体光谱全普图
图4-6 峰值电流不变的情况下C+/Ar+随脉宽变化关系
4.4 改变脉冲端平均电流对等离子体光谱的影响
图4-7 不同脉冲端平均电流情况下等离子体光谱全普图
图4-8 脉宽和频率不变的情况下C+/Ar+随脉冲端平均电流变化关系
4.5峰值电流不变的情况下改变脉冲平均电流对光谱的影响
图4-9 峰值电流不变时不同脉冲端平均电流情况下等离子体光谱全普图
图4-10 峰值电流不变的情况下C+/Ar+随脉冲端平均电流变化关系
4.7 本章小结
第5章 石墨脉冲阴极弧制备ta-C涂层结构性能研究
5.1 ta-C涂层工艺的探索
c) 改善过渡后ta-C压痕
图5-1 不同打底设计下ta-C涂层压痕形貌
5.2 ta-C表面形貌和截面形貌分析
5.2.1 不同沉积时间ta-C表面形貌和截面形貌分析
5.2.2 不同峰值电流ta-C表面形貌和截面形貌分析
5.2.3 不同倍转模式ta-C表面形貌和截面形貌分析
5.3 ta-C 膜基结合强度研究
图5-16 压痕法膜基结合强度评定标准示意图[57,58]
图5-17 涂层受压力时界面所受剪切力示意图[46]
5.3.1 不同沉积时间的膜基结合强度
5.3.3 不同脉冲峰值电流的膜基结合强度
5.4 ta-C涂层Raman光谱分析
5.4.1 不同脉冲峰值电流Raman光谱分析
5.4.2 不同倍转模式Raman光谱分析
5.5 ta-C涂层纳米硬压痕分析
5.5.1 不同脉冲峰值电流纳米压痕
5.5.2 不同倍转模式纳米压痕
5.6 涂层摩擦磨损性能研究
5.6.1 峰值电流对ta-C涂层摩擦性能高影响
5.6.2 倍转模式对ta-C涂层摩擦学性能影响
5.7 本章小结
结 论
参考文献
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
