Si3N4陶瓷轴承NCD涂层制备中的温度场模拟

摘要

纳米金刚石(NCD)薄膜涂层由于优异的力学和摩擦学性能,是一种理想的轴承涂层材料.在用HFCVD方法制备NCD涂层的过程中,衬底温度是重要参数之一.首先设计了一种适合轴承内外圈NCD涂层制备的热丝夹持装置,其次分析了HFCVD系统的热交换过程,并建立了相应的衬底温度场的三维有限元模型.在此模型基础上具体讨论了热丝数目、温度、热丝到衬底距离等因素对衬底温度大小及均匀性的影响.结果表明,由于衬底相对尺寸较小并且考虑了衬底内部的热传导,各参数的变化对衬底温度大小有明显影响,但对衬底温度均匀性影响不大.结果为轴承NCD涂层的制备提供了理论基础.