刘正兵
- 作品数：7 被引量：10H指数：2
- 供职机构：江西理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术机械工程化学工程更多>>
- 硬质合金表面构筑类金刚石碳膜及其水环境摩擦学性能
- 硬质合金作为“工业的牙齿”在水环境下有着重要的应用，然而水环境下复杂工况会导致硬质合金发生严重的磨损，这使得开发高性能的减摩耐磨薄膜材料来防护硬质合金零部件以降低其磨损破坏显得十分重要。因此，本文采用磁控溅射系统在硬质合...
- 刘正兵
- 关键词：硬质合金表面改性磁控溅射
- 退火处理对WC-DLC薄膜结构及性能的影响被引量：3
- 2017年
- 为研究退火处理对WC-DLC薄膜结构与性能的影响,采用磁控溅射技术在高速钢表面沉积WC-DLC薄膜,并作不同温度下的退火处理,对不同温度退火处理后的WC-DLC薄膜的结构、摩擦学性能与耐腐蚀性能进行系统表征。结果表明:WC-DLC薄膜呈现出非晶态特征,随着退火温度的上升,薄膜中sp3-C相对含量下降;当退火温度在250℃时,WC-DLC薄膜在大气环境下与去离子水环境下分别表现出最优的摩擦学性能,磨损率分别为1.25×10^(-7)mm^3/Nm与1.02×10^(-7)mm^3/Nm。同时,当退火温度低于250℃时,WC-DLC薄膜的耐腐蚀性能无明显变化,但当退火温度高于250℃时,WC-DLC薄膜的耐腐蚀性明显下降。退火处理对WC-DLC薄膜的热稳定性、摩擦学性能及耐腐蚀性能有重要影响。
- 刘正兵周升国吴杨敏王顺才
- 关键词：退火摩擦学性能耐腐蚀性能
- 304不锈钢表面Cr/a-C:H薄膜的制备及其抗腐蚀性能
- 2016年
- 采用直流反应磁控溅射技术在304不锈钢表面制备Cr/a-C:H薄膜进行表面改性,有望提高其在NaCl溶液中的耐蚀性能。采用Raman光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了Cr/a-C:H薄膜的微观结构和表面形貌;利用接触角测量仪和动电位极化曲线研究了304不锈钢表面沉积Cr/a-C:H薄膜前后的润湿性和抗腐蚀性能。结果表明:所制备薄膜为Cr_3C_2纳米晶镶嵌非晶碳的典型纳米晶/非晶复合薄膜;薄膜表面光滑、结构均匀致密;沉积Cr/a-C:H薄膜后304不锈钢表面由亲水性转为疏水性,水接触角达到95°;在3.5%NaCl溶液中304不锈钢表面沉积Cr/a-C:H薄膜体系的自腐蚀电位约为-0.06 V,腐蚀电流密度为2.95×10^(-8)A/cm^2,极化电阻为14.07×10~5Ω·cm^2,相比于表面无薄膜防护的304不锈钢,该体系的抗腐蚀性能得到明显提升。
- 刘龙周升国刘正兵王跃臣马利秋
- 关键词：磁控溅射抗腐蚀性能
- 溅射靶功率对类金刚石碳薄膜的结构和性能影响被引量：1
- 2015年
- 为改善304不锈钢的性能,扩展其应用范围,采用磁控溅射技术在不同溅射靶功率下激发高纯石墨靶在p(100)单晶硅和304不锈钢表面沉积类金刚石碳薄膜。文章对所制备的系列类金刚石碳薄膜作了Raman光谱、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、断口形貌的场发射电镜(FESEM)表征,并评价了其纳米硬度与摩擦磨损行为。结果表明:所制备的类金刚石碳薄膜为典型的非晶态微结构;随着靶功率的增大,类金刚石碳薄膜的sp3键含量先增多后减少,表面粗糙度先降低后升高,硬度与弹性模量先升高后降低;靶功率200 W时类金刚石碳薄膜取得最优性能,纳米硬度为11.4GPa,弹性模量为129.3GPa,摩擦系数为0.17,磨损率为5.2×10-7 mm3(N·m)-1。
- 周升国刘正兵刘龙马利秋
- 不锈钢表面防护TiC/a-C∶H纳米复合薄膜的耐腐蚀性能被引量：1
- 2016年
- 采用直流反应磁控溅射技术在304不锈钢表面沉积TiC/a-C∶H纳米复合薄膜,并研究了TiC/a-C∶H纳米复合薄膜对不锈钢耐腐蚀性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察,结果表明薄膜表面光滑且薄膜结构均匀致密。Raman光谱和XRD测试结果表明,薄膜具有纳米晶TiC镶嵌非晶碳基质的典型纳米复合微结构。通过测量薄膜的静态接触角分析薄膜的润湿性,不锈钢表面沉积TiC/a-C∶H纳米复合薄膜后疏水性能明显提高,水接触角高达98°。电化学腐蚀测试结果表明,不锈钢表面沉积TiC/a-C∶H纳米复合薄膜体系在质量分数为3.5%的NaCl溶液中自腐蚀电位约为-0.09V,腐蚀电流密度为2.43×10-8 A·cm-2,与无薄膜防护的裸露不锈钢相比,其耐腐蚀性能得到明显改善。
- 周升国刘龙王跃臣刘正兵马利秋
- 关键词：磁控溅射耐腐蚀性
- 高硬度、低应力类金刚石薄膜的制备及其摩擦学行为被引量：2
- 2014年
- 采用直流磁控溅射金属Al和C石墨组合靶,在单晶硅和不锈钢基底上成功制备出含Al的非氢类金刚石a-C(Al)薄膜。采用XPS、Raman、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机等手段分析和研究了a-C(Al)薄膜的结构、力学以及摩擦磨损性能。结构表征显示,引入到类金刚石碳膜中的金属以原子或纳米团簇的形式存在,且一定程度上促进碳网络中sp2杂化键的形成。力学性能测试表明,a-C(Al)薄膜获得较低内应力同时,仍具有高硬度特性。摩擦学性能表明,a-C(Al)薄膜干摩擦时其摩擦系数约为0.07,磨损率仅为4.6×10–16 m3 N-1 m-1左右。良好的综合力学性能以及致密、连续的石墨化碳转移膜是a-C(Al)碳膜获得较好摩擦、磨损性能的关键因素。
- 周升国刘正兵刘龙马利秋
- 关键词：类金刚石薄膜磁控溅射
- 直流反应磁控溅射沉积a-C:H薄膜的微结构和摩擦磨损行为被引量：2
- 2016年
- 采用直流的反应磁控溅射技术,以高纯石墨为溅射靶材和CH_4为反应气体,调节CH_4流量,在p(100)单晶硅和不锈钢基底上成功制备出系列的含氢a-C:H薄膜.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱、纳米压痕仪、CSM划痕测试仪、摩擦磨损试验机等测试手段对所制备含氢a-C:H薄膜的微结构、力学性能和摩擦磨损行为进行系统表征.结果表明:随着CH_4流量的增加,含氢a-C:H薄膜的致密度呈现出微弱的先增加后减小的趋势;薄膜的沉积速率随着CH_4流量的增加逐渐增加,但增幅呈现出逐渐减小趋势;随着CH_4流量的增加,薄膜中sp^3杂化键含量及其纳米硬度和杨氏模量也呈现出先增加后减小的规律;摩擦实验结果表明当CH_4流量为8 sccm,所制备的含氢a-C:H薄膜的摩擦学性能最佳,摩擦系数为0.20,磨损率为6.48×10^(-7)mm^3/(N·m).
- 刘龙周升国王跃臣刘正兵马利秋
- 关键词：磁控溅射微结构
