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碳化硅-碳/碳复合材料表面掺铬碳膜的研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TQ332[化学工程—橡胶工业]
  • 作者机构:[1]西北工业大学碳/碳复合材料工程技术研究中心,陕西西安710072, [2]西安理工大学,陕西西安710068
  • 相关基金:国家杰出青年基金(50225210)和西北工业大学创新基金资助
中文摘要:

碳/碳复合材料既有良好的生物相容性,又有良好的力学性能,是一种极具潜力的新型生物材料。为提高其硬度、耐磨性,降低摩擦系数,需对其表面进行处理。本研究先利用包埋法在其表面制备SiC涂层,后利用非平衡磁控溅射技术在SiC涂层表面制备了掺铬碳膜。通过XRD,Raman,SEM,EDAX和XPS对其结构和形貌进行了表征,用MM.200型环块磨损试验机对膜的摩擦学性能进行了测定。研究结果表明:掺铬碳膜在XRD及拉曼光谱上都没有明显的峰,为非晶态结构。碳原子主要为类石墨碳。非晶态掺铬碳膜的摩擦系数约为0.100,比碳/碳复合材料低;磨损率为0.45×10^-6mm^3·(Nm)^-1,也比碳/碳复合材料低。

英文摘要:

Carbon/carbon composites have good mechanical properties and preserve excellent biocompatibility, which make them great potential as orthopedic implants in human body. In order to keep stability of the implants and avoid the unknown effect induced by carbon particle which produce by the wear. It is necessary to coat them with hard coating which can reduce the wear and friction coefficient. In this paper, carbon film doped with chromium on the surface of carbon/carbon has been prepared by unbalanced magnetron sputter technology, in which SiC coating served as interlayer. The morphologies, components and structure were characterized by SEM, EDAX, Raman, XPS and XRD. The tribological properties of the film were also measured. The results show that the structure of the film is amorphous. Most of carbon atoms on carbon film are in the form of graphite-like carbon. The friction coefficient of the carbon film is 0.100, which is less than C/C composite (0.133), and the wear of the film is 0.45 ×10^-6 mm^3·(Nm)^-1, which is also less than C/C composite (2.48 ×10^-6 mm^3·(Nm)^-2).

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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