涂层技术可大幅度提高切削刀具的综合性能,延长其使用寿命,提高加工效率,在机加工领域有着重要的应用;针对现有涂层材料在绿色加工的高速摩擦、高温、无润滑剂条件下易于氧化、磨损而失效的问题,提出在硬质涂层中加入高温自适应成分,降低涂层在高温条件下的摩擦系数,减小摩擦磨损,提高其使用寿命。CrAlN涂层具有较高的硬度、耐磨性和抗氧化性能,VN涂层具有优良的高温自润滑性能;本项目拟采用磁控溅射技术,通过多层膜结构设计,将CrAlN和VN复合制备成CrAlN/VN自适应摩擦学涂层,系统研究CrAlN与VN层的周期强化作用以及在高温条件下CrAlN、VN周期层的物理化学变化,揭示多层膜涂层周期结构与涂层机械性能、抗氧化性和自润滑等性能之间的关系以及影响该类涂层在高温环境下摩擦学性能的主要因素,探索多层膜结构自适应摩擦学涂层的高温自润滑机理,为新型摩擦学涂层的研制和性能改善提供理论依据和技术支撑。
英文主题词Magnetron sputtering;Hard coatings;Self-lubricating;Mechanical properties;Tribological properties