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MoS_2基复合薄膜制备及其结构与摩擦学性能研究
  • ISSN号:1004-0595
  • 期刊名称:《摩擦学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH117-3[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点试验室,甘肃兰州730000, [2]兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州730050
  • 相关基金:国家自然科学基金(51227804和11475236)资助
中文摘要:

利用多靶磁控溅射法制备MoS_2基系列复合薄膜,通过扫描电子显微镜、X-ray衍射、拉曼光谱对薄膜微观形貌及晶体结构进行表征,利用纳米压入表征薄膜硬度及弹性模量,通过微动摩擦磨损试验对比分析了该系列薄膜在大气环境下的润滑性能.研究结果表明:MoS_2薄膜中复合C、Ti元素可有效抑制薄膜生长过程中柱状结构的形成,薄膜更为致密;复合薄膜的摩擦系数及磨损率显著降低.其中,MoS_2+C+Ti三元复合薄膜硬度为7.43 GPa,其弹性模量及弹性恢复量分别为98.1 GPa和61.7%.在大气环境(RH 35%~50%)下,法向载荷10 N时MoS_2+C+Ti薄膜具有最低的磨损率4.67×10–17 m~3/(N·m),该薄膜在不同载荷的微动摩擦试验中均具有最好的承载力.

英文摘要:

MoS_2 based composite films were deposited using multiple targets magnetron sputtering method. The microstructure, mechanical and tribological properties of the films were investigated using the various analytical techniques. The results show that elements C and Ti in films effectively suppressed the growth of columnar structure and produced more compact films. Accordingly, composite films exhibited excellent mechanical properties and load-bearing capacity. In particular, among these composite films MoS_2+C+Ti film showed the highest hardness(7.43 GPa), elastic modulus(98.1 GPa) and elastic recovery(61.7 %), as well as the lowest wear rate about 4.67×10–17 m~3/(N·m) in ambient air.

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期刊信息
  • 《摩擦学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院兰州化学物理研究所
  • 主编:薛群基
  • 地址:兰州市天水中路18号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:tribology@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-4968238
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0595
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1095/O4
  • 邮发代号:54-42
  • 获奖情况:
  • 中国科学院优秀期刊三等奖,甘肃省达标期刊优秀奖,1999年、2000年连续2年获工程类学术影响因子第一名
  • 国内外数据库收录:
  • 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,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)
  • 被引量:11879