一、类金刚石薄膜和金刚石薄膜的最新制备技术与各种特性（论文文献综述）
马敏[1]（2021）在《铝合金表面液相电沉积DLC薄膜工艺及性能研究》文中研究指明铝合金因具有低密度、高比强度和易加工成型等优点,在建筑建材、汽车制造、航空航天和航海船舶等领域有广泛的应用市场,但其硬度低、耐磨抗蚀性能差等问题已成为制约其广泛应用的瓶颈。类金刚石薄膜（DLC）是一类无定型多功能碳薄膜材料,具有许多类似于金刚石的优异性能,如高硬度、低摩擦系数、耐磨损和耐腐蚀等,是一种良好的保护性功能薄膜。目前DLC薄膜的制备方法主要有物理气相沉积和化学气相沉积两大类,相对而言,液相电化学沉积技术具有设备简单、反应条件温和、易于实现工业生产等优点,具有广阔的发展前景。基于此,本课题采用液相电化学沉积方法,在铝合金表面沉积类金刚石薄膜,探讨合适的共掺杂元素,优化电解液配方及沉积工艺参数,并研究其电化学及摩擦磨损行为,以期提高铝合金的耐磨减摩及耐腐蚀性能,拓展铝合金的应用领域。本文采用液相电化学沉积技术,在铝合金表面设计制备了单层和双层过渡层（Cu、Ni、Ni-Cu）DLC薄膜以及纳米CeO2颗粒掺杂的复合薄膜结构,进而研究了过渡层和纳米CeO2颗粒掺杂对DLC薄膜的微观结构、表面形貌、显微硬度、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能的影响。本文主要研究内容和结论如下:（1）采用电化学沉积工艺,以去离子水为添加剂,与乙醇配制成不同浓度的电解液,获得了含氢DLC薄膜。研究表明:去离子水含量越多,电流密度越大,薄膜沉积速率越快;拉曼光谱显示薄膜为典型的类金刚石结构;当去离子水含量为35 mL/350 mL时,薄膜表面光滑致密且颗粒细小,显微硬度、摩擦系数和磨损量分别为178.2 HV、0.395和0.8×10-5kg/m;自腐蚀电位最正且腐蚀电流密度最小,分别为-0.1874V和1.1069×10-6 A/cm2,表现出良好的耐磨耐蚀性。（2）采用脉冲电沉积和液相电化学沉积工艺分别制备过渡层（单层Ni、Cu,双层Ni-Cu）和DLC薄膜。过渡层的引入对薄膜的微观组织结构影响不显着,但相比于单层过渡层,Ni-Cu-DLC薄膜中含有更多的sp3杂化键,具有较高的显微硬度、较低的摩擦系数和磨损量,其值分别为210.67 HV、0.264和0.4×10-5 kg/m;同时,Ni-Cu-DLC薄膜具有较正的腐蚀电位和更小的腐蚀电流密度,耐蚀性良好。（3）采用电泳沉积技术将纳米CeO2颗粒掺杂到乙醇水溶液中,在铝合金表面构筑了 CeO2-DLC复合薄膜。结果表明:掺杂纳米CeO2颗粒后,DLC薄膜的显微硬度略微提高,当电解液中CeO2掺杂量为0.07g/350 mL时,复合薄膜表面光滑平整,CeO2颗粒分布均匀,显微硬度、摩擦系数和磨损量分别为228.64 HV、0.158和0.2×10-5 kg/m,摩擦磨损性能最佳。极化曲线和浸泡实验结果表明:相比于纯DLC薄膜,掺杂CeO2的DLC复合薄膜的耐蚀性有明显改善,0.07g/350 mLCeO2掺杂量获得的复合薄膜的自腐蚀电位最正,腐蚀电流密度最小,腐蚀速率最小,其值分别为-0.0839 V、6.2922×10-7A/cm2和0.7854g/m2·h,腐蚀表面具有更少的微孔和缺陷。
张亚刚[2]（2021）在《共掺杂类金刚石薄膜微观结构及摩擦磨损性能研究》文中指出钛合金具有相对密度低、热强度高以及良好的生物相容性等特点,在航空、航天、航海、生物医学等领域具有极其重要的应用价值,然而,低硬度以及差的减摩耐磨性能一直以来是制约其推广应用的瓶颈。类金刚石（Diamond-Like Carbon,DLC）薄膜,是一种低摩擦系数、高硬度、高化学稳定性、类似于金刚石的新型薄膜材料。液相电化学沉积技术具有设备简单,反应条件温和,易于实现工业生产等优点,具有广阔的发展前景。基于此,本课题采用液相电化学沉积方法,在钛合金表面电化学沉积类金刚石薄膜,探讨合适的共掺杂元素,优化沉积工艺参数,进而研究其微观结构及摩擦磨损行为,以期提高钛合金的耐磨减摩性能,拓展钛合金的应用领域。本文主要研究内容及结论如下:（1）选用无水乙醇作为碳源,碳酰胺和氯化镍作为掺杂剂,采用低温低压（45V,60℃）液相电沉积技术在TC4钛合金表面合成Ni/N-DLC薄膜。研究了碳酰胺添加量对Ni/N-DLC薄膜微观结构和性能的影响,探究了Ni/N-DLC薄膜电化学沉积机理。结果表明:当碳酰胺添加量为0.04g/350mL时,基质团簇颗粒均匀细小,平均尺寸约为150～300 nm。同时,薄膜中sp3杂化碳的相对含量（70.59%）明显高于sp2杂化碳（6.28%）,Ni/N-DLC薄膜Vickers显微硬度最高,摩擦系数和磨损量均最低,分别为461.50HV、0.179和3.33×10-5kg/m。团簇界面处形成的碳氮基团能够抑制薄膜表面悬挂键与对磨件以及周围环境间的相互作用,有效降低了摩擦副间的摩擦阻力。（2）研究了rGO浓度对Ni/N/rGO-DLC薄膜微观结构和性能的影响,探究了rGO浓度对电解体系分散性影响机理以及Ni/N/rGO-DLC薄膜表面突起及沟壑结构形成机理。结果表明:rGO微粒趋向于垂直基体发生沉积,但总体处于随机分布。随着rGO浓度增加至0.07g/L时,非晶碳基质颗粒明显细化,平均尺寸约为50～80nm。相比于Ni/N-DLC（0.04g/350mL）薄膜,Ni/N/rGO-DLC（0.07g/L）薄膜Vickers显微硬度提高了28.25%。在最佳rGO浓度条件下,Ni/N/rGO-DLC薄膜摩擦系数和磨损量均达到最小值,分别为0.072和1.20×10-4kg/m。剥落的rGO微粒既可以充当摩擦副间固体润滑剂且能够及时修补破损的石墨化转移膜。（3）研究了 MWCNTs浓度对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜微观结构和性能的影响,探究了Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜减摩耐磨机理。结果表明:PDDA-MWCNTs复合体趋向于平行基体发生沉积,且团簇结构间的MWCNTs具有“搭桥”作用,有效降低了薄膜表面突起结构的起伏程度。当MWCNTs浓度为0.06 g/L时,薄膜表面光滑致密,基质颗粒的平均尺寸约为30～70 nm。相比于Ni/N-DLC（0.04 g/350mL）薄膜,Ni/N/MWCNTs-DLC（0.06 g/L）薄膜 Vickers 显微硬度提高了11.21%。此外,Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜摩擦系数和磨损量均达到最小值,分别为0.146和1.40×10-5 kg/m。
卫杰[3]（2021）在《水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究》文中提出类金刚石薄膜（DLC）因其各项特性都与金刚石薄膜极为相似,因此可以被应用至诸多领域（化学、光学、电学、摩擦学等）。同时类金刚石薄膜的制备工艺流程和其制备时所需的工艺条件都比制备金刚石薄膜所需的条件更为简单、节能。多种方法可用于制备类金刚石薄膜,其中电化学沉积技术因其设备简单、操作便捷、可规模化生产等优点引起了广大关注。目前电化学沉积制备DLC薄膜仍存在不足,如薄膜内部残余应力过大、不耐热、与基材的附着性较差等,使关于其的研究受到了极大的限制。本文以氯代羧酸水溶液为电解液,在水溶液中电化学沉积DLC薄膜,研究了不同电解液、不同沉积条件、不同掺磷量对薄膜的结构成分、表面形貌、厚度及电导率的影响,研究内容如下:1、氯代乙酸水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究本部分以不同数量氯原子取代的乙酸水溶液为电解液,在电压为3.0V,时间为15 min,温度为25℃的条件下电化学沉积DLC薄膜,考察了不同数量氯原子取代乙酸水溶液中氯原子的取代数量对类金刚石薄膜的结构、形貌、厚度以及电导率的影响。在这几种水溶液中均能成功制备DLC薄膜,并且在乙酸、氯乙酸水溶液中沉积获得的薄膜颗粒粒径明显大于在二氯乙酸和三氯乙酸水溶液中沉积的薄膜,并且在氯乙酸水溶液中得到的薄膜厚度最大且导电性能最佳。同时发现在二氯乙酸和三氯乙酸水溶液中沉积的薄膜与基材附着性较差,容易与基底脱离。由此可得出,同类型的电解液中氯原子数量的不同,对薄膜的形貌及性能影响很大。2、碳链长度不同的有机酸水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究本部分以氯乙酸、3-氯丙酸、4-氯丁酸、5-氯戊酸水溶液为电解液,电化学沉积DLC薄膜,探究碳链长度不同的氯代羧酸水溶液作为电解液时,对沉积的薄膜的结构、形貌、厚度及电导率的影响。有机酸碳链长度的奇偶性对电化学沉积类金刚石薄膜有直接影响,当有机酸碳链长度为奇数时,沉积的薄膜颗粒粒径很小,颗粒之间没有明显间隙,薄膜表面十分平整,但是薄膜的厚度较小且导电性能一般;当有机酸碳链长度为偶数时,沉积的薄膜颗粒粒径很大,颗粒之间间隙大,薄膜厚度增大时与基底附着性下降,易脱落,但是薄膜的导电性较优。3、氯代乙酸水溶液中电化学沉积掺磷类金刚石薄膜的研究在0.1 mol（?）L-1氯乙酸水溶液中,加入0-100 ppm的磷酸为掺杂剂,采用电化学沉积法制备得到了掺磷类金刚石（P-DLC）薄膜,探究磷元素的掺入量及存在形式对薄膜形貌及厚度和电导率的影响。通过对比沉积得到的薄膜表面形貌及结构和薄膜的厚度电导率数据可知,加入合适浓度的掺杂剂磷酸后能够明显提高薄膜的厚度及导电性能。改变不同的反应条件下后可以确定掺磷类金刚石薄膜的电化学沉积最优条件为:磷酸浓度30 ppm、沉积电压3.5 V,沉积时间10 min,此时薄膜中磷元素的含量为1.8%。由此可知合理控制磷元素的掺入量确实可以改善电化学沉积制备DLC薄膜时的部分缺陷。
踪雪梅[4]（2021）在《液压密封圈类金刚石镀膜工艺与可靠性分析》文中研究表明液压密封圈具有优异的高弹特性和密封性能,已广泛应用于工程机械、航空航天、汽车、船舶等重大工程装备的液压系统。然而由于橡胶与金属之间的粘弹特性,使得液压密封圈极易磨损失效,严重影响液压系统的可靠性和安全性。类金刚石薄膜不仅具有超高的硬度、较低的摩擦系数,而且主要成分与橡胶相似,两者之间具有良好的相容性,因此,在液压密封圈表面沉积类金刚石薄膜,可降低液压密封圈与金属零件间的摩擦力,提升液压密封圈的耐磨性与使用寿命,对提升液压系统的可靠性具有重要意义。本文聚焦液压密封圈类金刚石镀膜与可靠性问题,拟采用理论、仿真与实验相结合的方法,从液压密封圈薄膜成型机理、实验装置研发、镀膜工艺和可靠性分析等四个方面开展研究,旨在为降低液压密封圈摩擦系数、提高其耐磨性和寿命提供理论和技术基础。液压密封圈类金刚石薄膜成型机理研究。基于阴极斑点等离子体发射原理,建立真空等离子体运动模型,采用有限体积法,研究大电流脉冲电弧等离子体激发原理;通过真空离子束零维模型和辐射碰撞模型,分析等离子体在真空中形成离子束的原理及运动特征;依据碳离子能量分布,建立类金刚石薄膜生长模型,基于真空物理溅射粒子运动定律,计算类金刚石薄膜成型应力,通过实验样件曲率指标对理论计算结果进行了验证。液压密封圈类金刚石镀膜实验装置研究。分析液压密封圈类金刚石镀膜工艺流程,制定类金刚石镀膜实验装置总体设计方案;提出大电流引弧及鼠笼状阳极相结合的脉冲离子源结构,增强阴阳极之间强电场均匀性,延长碳离子的加速运动时间;设计304不锈钢材质的真空室结构,强度高、耐腐蚀强,满足镀膜可靠性工作需求;搭建二级抽气系统,缩短真空获得时间,提高镀膜实验装置工作效率。液压密封圈类金刚石镀膜工艺研究。研究液压密封圈表面镀膜工艺预处理方法,采用四氯乙烯进行表面清洗,促使橡胶表面增塑剂析出,提升薄膜与基底之间的结合力;利用阴极脉冲电弧技术,研究丁腈橡胶与聚氨酯类金刚石镀膜工艺,提出氟元素掺杂类金刚石薄膜制备方法,提升液压密封圈的耐磨性及疏水性,提升密封圈服役寿命。类金刚石镀膜液压密封圈可靠性分析。对镀膜后丁腈橡胶和聚氨酯液压密封圈的结构进行参数化建模,考虑液压密封圈在缸筒内的真实工作状态,对其结构进行仿真分析,并依据结构-强度干涉理论对镀膜密封圈进行可靠性与灵敏度分析;搭建脉冲和往复试验台对液压密封圈进行可靠性试验,验证了仿真模型的正确性以及类金刚石薄膜的有效性。
孙朝杰[5]（2021）在《掺杂类金刚石薄膜在溶液作用下的摩擦学性能研究》文中研究说明机械系统发生摩擦和磨损是难以避免的。运动部件之间摩擦和磨损的降低对于减少能源消耗,提高设备的服役寿命有着重要的意义。通常情况下,摩擦系数的降低可通过固体润滑和液体润滑两种途径来实现。DLC薄膜是一种常见的固体润滑材料,但是因其内部较高的内应力和使役工况中难以更换的原因,极大地限制了DLC薄膜的应用。相比于固体润滑,液体润滑剂所受到的环境限制小,能够在宏观条件下实现较好的润滑效果,但是在一些极端的工况下液体润滑剂也会失效。固液复合润滑方式可结合固体润滑剂和液体润滑剂两者的优势,弥补单一润滑方式的局限性。本文通过等离子体强化化学气相沉积技术（PECVD）和磁控溅射技术制备了不同元素含量（3.5 at.%和10 at.%左右）,不同元素（F,N和Si）掺杂的DLC薄膜,分别在醇溶液和磷酸溶液的作用下实现了固液复合超滑。利用扫描电镜,拉曼光谱,X射线光电子能谱对薄膜的结构进行表征;通过UMT摩擦磨损试验机,光学显微镜和三维轮廓分析薄膜的摩擦学性能,主要研究结果如下:1.制备了元素含量相近（3.5 at.%,10 at.%）的掺杂DLC薄膜（F-DLC,Si-DLC,N-DLC）,探究了元素掺杂对DLC薄膜中键和方式和结构的影响。研究结果表明薄膜中掺杂元素含量处于3.5 at.%时,元素掺杂对薄膜影响较小;薄膜中元素含量处于10 at.%左右时,薄膜中碳的键和方式会受到掺杂的元素含量的影响较大,为探究DLC薄膜的微观结构提供了一种新途径,加深了我们对DLC薄膜键和方方式的认识。2.结合摩擦前后薄膜界面结合变化和摩擦化学反应,在常温下实现了含硅薄膜在乙二醇中固液复合超滑,揭示了超滑背后微观机理。结果表明元素含量处于10 at.%左右时,Si-DLC薄膜表面的摩擦化学产物大大降低了接触区域的剪切力,从而实现了超滑和最低磨损。对于进一步研究醇类润滑剂的固液复合超滑有着较为重大的意义。3.通过不同反应前驱体制备了元素含量相近（3.5 at.%）掺杂DLC薄膜,考察了磷酸作用下掺入元素对薄膜固液超滑性能的影响。发现适量的硅元素可促进磷酸与硅元素的摩擦化学反应,从而在极低硅含量下实现固液复合超滑。为酸基润滑剂在机械设备领域的润滑研究提供了理论支撑。
侯德良[6]（2021）在《弯曲金属表面碳基薄膜制备及摩擦学性能研究》文中研究指明近年来,碳基薄膜因超硬、超高热导率和超低摩擦等优异特性,成为了工业界和科学界关注的热点,特别是它们的摩擦学性能已经成为众多科学研究的主题。本文采用等离子增强化学气相沉积法和球磨法在弯曲金属表面制备了不同类型的碳基薄膜（类石墨薄膜、类富勒烯含氢碳膜、石墨烯薄膜）,考察了薄膜在不同环境下的摩擦学性能,揭示了弯曲金属表面碳薄膜减摩机制。获得的主要研究结果如下:1.采用等离子增强化学气相沉积法在钢球和硅片表面沉积了类石墨薄膜和类富勒烯薄膜,在干燥N2气下发现石墨烯纳米卷在由类石墨和类富勒烯组成的摩擦副的滑动界面处生成,导致摩擦系数显着降低（～0.005）。2.通过等离子增强化学气相沉积技术在钢球和硅片表面沉积了类富勒烯含氢碳薄膜,从内部结构特征,滑动配体,环境分子等摩擦化学角度讨论了类富勒烯含氢碳薄膜在大气环境下的摩擦机理。结合第一性原理计算得出类富勒烯含氢碳薄膜超低摩擦行为可归结于滑动对偶的低界面电子密度、来自环境分子较低氧化程度以及摩擦诱导原位生成的石墨纳米粒子。3.采用球磨法通过钢球与石墨烯粉末相互碰撞并随机滚动,并借助石墨烯片的层间滑移能力,实现在高度弯曲钢球表面制备大面积连续的石墨烯薄膜。球磨过程中因钢球间碰撞而引入的无定型结构,使得石墨烯具有一个包含石墨烯结构的三维碳网络,导致其与钢球拥有较强的结合力。这层石墨烯薄膜可使平均摩擦系数从裸钢球0.043降到0.022,磨痕深度和宽度都显着降低,丰富了石墨烯薄膜的制备方法。
胡健[7]（2020）在《脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电与碳基薄膜制备》文中研究表明类金刚石薄膜（DLC）是碳基薄膜的一种,具有摩擦系数低、硬度高、化学性质稳定等特点,因而应用非常广泛。阴极弧技术常用于制备无H类金刚石薄膜（ta-C）,但沉积效率低。阴极弧诱导辉光放电技术,是制备含氢类金刚石薄膜的最适合的方法之一。目前该技术制备DLC时,易对薄膜造成金属“元素污染”,导致膜层结构和性能的削弱。针对以上问题,本文提出利用脉冲增强石墨阴极弧技术,也就是将高脉冲电流与传统直流进行耦合,提高ta-C薄膜沉积速率。同时提出利用脉冲增强石墨阴极弧诱导辉光放电制备DLC来避免“元素污染”问题。研究了脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电的放电特性和等离子体粒子组成,分别制备了ta-C薄膜和C-DLC薄膜。利用放电特性和等离子体粒子组成的测试结果,对薄膜的结构和性能进行了系统的分析和研究。首先在Ar气氛中测试了脉冲增强石墨阴极弧放电时基体电流以及等离子体中粒子组成。结果表明,相比于直流放电模式,脉冲增强放电模式显着提高了基体电流以及C等离子体的产额。同时随着脉冲峰值电流的增加,基体电流逐渐增加,并且C等离子体的产额以及C离子在C等离子体中所占比例逐渐增加。随后脉冲增强石墨阴极弧作为电子发射源,增强空间气体的辉光放电。在Ar气氛和Ar及C2H2的混合气氛中分别研究了基体电流以及等离子体中粒子组成。与脉冲增强石墨阴极弧放电类似,脉冲放电模式相比直流放电模式显着提高了基体电流以及各粒子的光谱强度。随着脉冲电流的提高,基体电流逐渐提高,各粒子的光谱强度也逐渐提高;同时,随着脉冲电流的增加,C+与（CH+C2）强度比逐渐减小或变化不大,而（H+Ar+）与（CH+C2+C+）强度比逐渐增加。脉冲放电模式下,固定平均电流及峰值电流,可在低频率/大脉宽或高频率/小脉宽下获得高的基体电流,并且可以得到较高的粒子光谱强。与Ar气氛下测得的基体电流相比,Ar与乙炔混合气中测得的基体电流较小且放电电压较高。基于以上对基体电流以及等离子体中粒子组成的研究结果,采用脉冲增强石墨阴极弧技术在不同脉冲电流下制备了ta-C薄膜,并对薄膜结构和性能进行了系统研究。结果表明:随着脉冲电流的增加,沉积速率由3.4 nm/min提高到7.81nm/min。脉冲增强放电提高了基体电流,增加了碳等离子体的产额,加强了碳等离子体向基体传输,从而提高了薄膜的沉积速率。薄膜中sp3键含量随着脉冲电流的增加而先增加后降低,在脉冲电流为800 A时得到最大值（约为64.3%）。这与C离子比例随脉冲电流的增加而增加有关。C离子的比例增加,加强了C离子对薄膜的轰击有利于sp3键的生成。脉冲电流为800 A时制备薄膜的硬度、弹性模量、H/E*及H3/E*2最高,同时薄膜表现出优异的摩擦性能及耐腐蚀性能。针对脉冲电流对基体电流以及等离子体粒子组成的影响,在不同放电模式及脉冲电流下制备了C-DLC薄膜。结果表明:相比于直流放电,脉冲增强放电制备的C-DLC薄膜表面粗糙度更小。随着脉冲电流的增加,C-DLC薄膜的表面粗糙度逐渐减小;薄膜中sp3键含量先增加后减小,在脉冲电流为700 A得到最大值（42.9%）。随着脉冲电流增加到700 A,薄膜沉积速率逐渐降低,但薄膜致密度逐渐提高。这是由于脉冲电流的提高导致了等离子体中刻蚀基团比例（（H+Ar+）与（CH+C2+C+）的比值）的增加,使得更多的疏松基团容易被刻蚀,导致薄膜表面粗糙度和沉积速率减小、sp3键含量提高。随着脉冲电流的增加,薄膜的硬度、弹性模量先增加后减小,脉冲电流为700 A时薄膜的硬度最大,同时具有最佳的摩擦性能和耐腐蚀性能。利用石墨作为阴极材料有效避免了元素污染的问题,制备了纯净的C-DLC薄膜。
董亚茹[8]（2020）在《共掺杂类金刚石薄膜的制备及性能研究》文中研究说明镁合金耐腐蚀耐磨损性能差已经成为制约镁合金在各个领域广泛应用的瓶颈。类金刚石薄膜（DLC）具有丰富优异的性质,包括优异的耐磨性能和良好的耐腐蚀性能。本文旨在以直流/脉冲镀铜为前处理,采用低温液相电泳沉积技术在AZ91D镁合金表面制备类金刚石薄膜,以期改善镁合金的耐磨耐蚀性能。选择B,Ni元素对类金刚石薄膜进行共掺杂,研究双元素掺杂对薄膜微观形貌和性能的影响。最后掺杂碳纳米管,研究在B,Ni,碳纳米管三元素作用下,DLC薄膜的微观结构与性能的改变。以期改善镁合金耐磨损耐腐蚀性能,拓宽镁合金的应用领域。（1）以直流镀铜为前处理,采用液相电泳沉积工艺,以无水乙醇为碳源,水和冰乙酸为电解质,制备B,Ni共掺杂类金刚石薄膜。结果表明:当B的添加量为0.03 g/350 mL,Ni的添加量为0.05 g/350 mL时,B,Ni共掺杂DLC薄膜的微观形貌均匀致密,呈细小的球状颗粒。此时,薄膜显微硬度值较高,平均摩擦系数及磨损量较低,其值分别为164.75 HV,0.3,0.6×10-5kg/m。并且此时薄膜的腐蚀电位较正,容抗弧半径较大,耐蚀性较好。（2）以脉冲镀铜为前处理,采用液相电泳沉积工艺,以无水乙醇为碳源,水和冰乙酸为电解质,制备B,Ni共掺杂类金刚石薄膜。结果表明:B,Ni共掺杂类金刚石薄膜薄膜呈岛状生长,当Ni的添加量为0.09 g/350 mL时,B,Ni共掺杂DLC薄膜的微观形貌均匀致密,薄膜由纳米级细小颗粒组成。同时薄膜具有较高的硬度和较低的平均摩擦系数及磨损量,其值分别为231.72 HV,0.189,0.1×10-5 kg/m。并且此时薄膜具有较正的腐蚀电位和较大的容抗弧半径,意味着耐蚀性较好。相比于直流镀铜而言,脉冲镀铜制备的B,Ni共掺杂DLC薄膜质量更佳,表现为更加均匀致密的组织,更优异的耐磨损性能和耐腐蚀性能。（3）以脉冲镀铜为前处理,采用液相电泳沉积工艺,制备B,Ni,CNTs共掺杂DLC薄膜,发挥碳纳米管的自润滑特性,改善镁合金耐磨和耐蚀性能。结果表明:当碳纳米管的添加量为0.08 g/350 mL时,碳纳米管分布均匀,由于碳纳米管的添加,共掺杂类金刚石薄膜的硬度达到最大值247.56 HV。同时共掺杂DLC薄膜的摩擦系数较低,磨损量较小,其值分别为0.128,0.1×10-5kg/m,薄膜的耐磨损性能较好。在此添加量条件下薄膜具有较正的腐蚀电位,即耐腐蚀性能较好。
张宇心[9]（2020）在《碳系薄膜在加速器中的应用研究》文中进行了进一步梳理高能粒子加速器中的次级电子倍增效应导致电子云的形成。电子云的不利影响包括动态压力上升、横向发射度增大、低温真空系统中的热负载以及束流损失。因此,电子云是现代高能加速器实现高品质束流的主要限制。在众多抑制电子云的措施中,在真空室表面沉积一层具有低二次电子产额的薄膜被认为是最有效的方案之一。在国内首先对无定形碳、类金刚石和石墨烯薄膜三种碳系材料的二次电子发射特性进行了测试和研究。论文的主要研究内容及结果包括:1.使用自主搭建的直流磁控溅射制备了无定形碳薄膜。通过改变溅射参数来研究了不同溅射条件对无定形碳薄膜的二次电子发射特性的影响。结果发现无定形碳薄膜的最大二次电子产额δmax都小于1.2,且随溅射功率的增加而降低。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和拉曼光谱对材料的表征得出,无定形碳薄膜二次电子发射降低的原因主要是粗糙度的增加和sp2杂化含量的增加。并通过无定形碳/钛复合薄膜的方法,进一步改善了无定形碳薄膜的二次电子发射性能（δmax≈1）;2.对等离子增强化学气相沉积法制备的不同厚度的类金刚石薄膜的二次电子发射特性进行了详细研究,发现其最大二次电子产额δmax在1.5左右。并且分析了不同入射电子密度条件下,膜层二次电子产额的变化。使用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和拉曼光谱对材料的表面形貌、平均粗糙度和化学组成进行了分析。类金刚石薄膜二次电子发射较高的原因主要是表面非常光滑、粗糙度仅有0.38-0.62 nm和其中占据主导地位的高sp3杂化键导致的。为类金刚石薄膜在抑制电子云的应用提供了强有力的支持;3.对不同层数的铜基石墨烯薄膜进行了二次电子发射特性测试。发现铜表面在沉积了 3-5层、6-8层石墨烯后最大二次电子产额由1.8分别降低至1.39和1.28。表明多层石墨烯能够有效地抑制二次电子发射。薄膜的最大二次电子产额随着层数的增加而降低。并且使用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对所研究的多层石墨烯材料进行了微观形貌和化学组成及质量方面的探究。发现多层石墨烯有褶皱状表面,有利于捕获二次电子降低二次电子发射。最后对铜基石墨烯降低铜衬底的二次电子发射的机理进行了分析。综上所述,本研究在很大程度上提高了真空表面镀碳系薄膜处理对缓解电子云效应技术的认识,为新一代高能加速器中的电子云抑制工作提供了材料方案和实验依据。
张明蓝[10]（2020）在《管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统研究》文中指出金属管道一般应用于比较严苛和恶劣的环境中,管道内壁容易受到腐蚀与损坏,而类金刚石薄膜由于其优异的性能而成为管道内壁新型防护材料之一。某金属管内壁类金刚石薄膜制备系统主要是仪表控制,制备过程中工艺参数波动比较大,所以系统稳定性和精度都比较低,制备的薄膜性能不优异,不能满足智能化的生产过程。本文以管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统为研究课题,设计了管内壁类金刚石薄膜制备工艺综合控制系统方案,还介绍了工艺控制系统中所涉及的关键参数并分析了现有仪表的问题,根据不同参数的特点选择了符合工艺参数特点的控制算法对其进行控制,基于Matlab软件的Simulink工具分别对各个控制算法进行设计和仿真,分析了仿真结果并得出结论,最后,利用了现有设备实地做实验研究电源频率与电源脉宽对薄膜性能的影响。研究内容包含以下几个部分:了解了管内壁制备类金刚石薄膜的生产工艺流程和工艺要求后,设计了一种管内壁类金刚石薄膜制备工艺综合控制系统方案。对仪表控制和PID（proportional-integral-derivative,PID）控制进行了介绍,分析了仪表控制现有的一些问题并详细介绍了PID控制的特点及其控制原理。根据管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制过程中所涉及到的一些参数的不同特点,分别选择了合适的控制算法对其进行控制。利用双闭环比值控制算法对气流量进行控制,并进行设计与仿真,仿真结果表明乙炔与硅烷的气流量比值能够保持恒定。采用前馈控制算法对压强进行控制,并进行设计与仿真,仿真结果显示控制效果良好,抗扰动性能优异。使用串级控制算法对电源频率和电源脉宽进行控制,并进行设计与仿真,仿真结果表明随着电源频率和电源脉宽的升高,系统的超调量和超调时间增大。另外,借助于现有平台与设备,研究了电源频率和电源脉宽对管内壁薄膜性能的影响,结果发现在低电源频率和低电源脉宽的条件下,薄膜的均匀性都是最好的,该实验结果间接说明仿真结果是有效的。本文的研究目的是使管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统能够趋近于自动化控制系统,最大可能地减少误差和操作失误,提高控制的精确度。本文的仿真结果和实验结果为实际控制系统的应用提供了一定的理论依据,而综合控制系统的设计方案也为控制系统的搭建提供了参考。该管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统能够实现生产过程的智能化,最大可能的节约人力物力。
二、类金刚石薄膜和金刚石薄膜的最新制备技术与各种特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、类金刚石薄膜和金刚石薄膜的最新制备技术与各种特性（论文提纲范文）
（1）铝合金表面液相电沉积DLC薄膜工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金的表面改性 |
| 1.2.1 铝合金的性能特性 |
| 1.2.2 铝合金的应用现状 |
| 1.2.3 铝合金表面改性方法 |
| 1.3 类金刚石薄膜概述 |
| 1.3.1 类金刚石薄膜的组成、结构和分类 |
| 1.3.2 类金刚石薄膜的本征特性 |
| 1.3.3 类金刚石薄膜的制备方法 |
| 1.4 液相电沉积类金刚石薄膜 |
| 1.4.1 液相电沉积类金刚石薄膜的影响因素 |
| 1.4.2 液相电沉积类金刚石薄膜存在的问题 |
| 1.4.3 液相电沉积类金刚石薄膜的性能优化 |
| 1.5 本文研究目的 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 类金刚石薄膜的原材料及制备工艺 |
| 2.1.1 原材料及设备仪器 |
| 2.1.2 实验材料预处理 |
| 2.1.3 薄膜制备工艺 |
| 2.2 类金刚石薄膜的成分、结构和形貌表征 |
| 2.2.1 拉曼光谱仪 |
| 2.2.2 X射线光电子能谱仪 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜 |
| 2.3 类金刚石薄膜显微硬度和摩擦学性能表征 |
| 2.3.1 显微硬度 |
| 2.3.2 摩擦学性能 |
| 2.4 类金刚石薄膜的耐腐蚀性能表征 |
| 2.4.1 极化曲线测定 |
| 2.4.2 全腐蚀浸泡实验 |
| 3 液相电沉积类金刚石薄膜工艺与性能优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 去离子水含量对DLC薄膜微观结构与成分的影响 |
| 3.2.1 电流密度的变化规律 |
| 3.2.2 去离子水含量对DLC薄膜微观结构的影响 |
| 3.2.3 去离子水含量对DLC薄膜表面形貌的影响 |
| 3.2.4 去离子水含量对DLC薄膜成分的影响 |
| 3.3 去离子水含量对DLC薄膜显微硬度及摩擦磨损性能的影响 |
| 3.3.1 去离子水含量对DLC薄膜显微硬度的影响 |
| 3.3.2 去离子水含量对DLC薄膜摩擦系数及磨损量的影响 |
| 3.3.3 去离子水含量对DLC薄膜磨痕形貌的影响 |
| 3.4 去离子水含量对DLC薄膜电化学性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 过渡层对类金刚石薄膜微观结构及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 过渡层对DLC薄膜微观结构与成分的影响 |
| 4.2.1 过渡层对DLC薄膜微观结构的影响 |
| 4.2.2 过渡层对DLC薄膜表面形貌的影响 |
| 4.2.3 过渡层对DLC薄膜成分的影响 |
| 4.3 过渡层对DLC薄膜显微硬度及摩擦磨损性能的影响 |
| 4.3.1 过渡层对DLC薄膜显微硬度的影响 |
| 4.3.2 过渡层对DLC薄膜摩擦系数及磨损量的影响 |
| 4.3.3 过渡层对DLC薄膜磨痕形貌的影响 |
| 4.4 过渡层对DLC薄膜电化学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 CeO_2掺杂对类金刚石薄膜微观结构与性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜微观结构与成分的影响 |
| 5.2.1 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜微观结构的影响 |
| 5.2.2 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜表面形貌的影响 |
| 5.2.3 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜成分的影响 |
| 5.3 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜显微硬度及摩擦磨损性能的影响 |
| 5.3.1 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜显微硬度的影响 |
| 5.3.2 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜摩擦系数及磨损量的影响 |
| 5.3.3 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜磨痕形貌的影响 |
| 5.4 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜耐腐蚀性能的影响 |
| 5.4.1 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜极化曲线的影响 |
| 5.4.2 CeO_2掺杂量对CeO_2-DLC复合薄膜腐蚀速率和腐蚀形貌的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）共掺杂类金刚石薄膜微观结构及摩擦磨损性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳材料 |
| 1.2.1 石墨烯 |
| 1.2.2 碳纳米管 |
| 1.2.3 类金刚石 |
| 1.3 类金刚石薄膜的掺杂改性 |
| 1.3.1 金属元素掺杂 |
| 1.3.2 非金属元素掺杂 |
| 1.3.3 化合物掺杂 |
| 1.4 类金刚石薄膜摩擦机理 |
| 1.5 本文研究目的 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 掺杂DLC薄膜制备工艺 |
| 2.3.1 基材预处理 |
| 2.3.2 脉冲电沉积镍 |
| 2.3.3 液相电沉积掺杂DLC薄膜 |
| 2.4 掺杂DLC薄膜结构表征 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜 |
| 2.4.2 拉曼光谱 |
| 2.4.3 X射线衍射 |
| 2.4.4 X射线光电子能谱 |
| 2.4.5 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.5 掺杂DLC薄膜性能测试 |
| 2.5.1 维氏显微硬度 |
| 2.5.2 摩擦磨损性能 |
| 3 镍、氮共掺杂类金刚石薄膜微观结构及性能研究 |
| 3.1 N掺入量对Ni/N-DLC薄膜微观结构的影响 |
| 3.1.1 N掺入量对Ni/N-DLC薄膜表面形貌影响 |
| 3.1.2 Ni/N-DLC薄膜Raman分析 |
| 3.1.3 Ni/N-DLC薄膜EDS分析 |
| 3.1.4 Ni/N-DLC薄膜XRD分析 |
| 3.1.5 Ni/N-DLC薄膜FTIR分析 |
| 3.1.6 Ni/N-DLC薄膜XPS分析 |
| 3.2 Ni/N-DLC薄膜Vickers显微硬度 |
| 3.3 N掺入量对Ni/N-DLC薄膜减摩耐磨性能的影响 |
| 3.3.1 N掺入量对Ni/N-DLC薄膜摩擦系数影响 |
| 3.3.2 N掺入量对Ni/N-DLC薄膜磨损量影响 |
| 3.3.3 N掺入量对Ni/N-DLC薄膜磨痕形貌影响 |
| 3.4 Ni/N-DLC薄膜电化学沉积机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 石墨烯掺杂类金刚石薄膜微观结构及性能研究 |
| 4.1 电解液配置过程 |
| 4.2 rGO掺入量对Ni/N/rGO-DLC薄膜微观结构的影响 |
| 4.2.1 rGO掺入量对Ni/N/rGO-DLC薄膜表面形貌影响 |
| 4.2.2 rGO掺入量对电解体系分散稳定性的影响 |
| 4.2.3 Ni/N/rGO-DLC薄膜表面突起及沟壑结构形成机理 |
| 4.2.4 Ni/N/rGO-DLC薄膜Raman分析 |
| 4.2.5 Ni/N/rGO-DLC薄膜EDS分析 |
| 4.2.6 Ni/N/rGO-DLC薄膜FTIR分析 |
| 4.2.7 Ni/N/rGO-DLC薄膜XPS分析 |
| 4.3 Ni/N/rGO-DLC薄膜Vickers显微硬度 |
| 4.4 rGO掺入量对Ni/N/rGO-DLC薄膜减摩耐磨性能的影响 |
| 4.4.1 rGO掺入量对Ni/N/rGO-DLC薄膜摩擦系数影响 |
| 4.4.2 rGO掺入量对Ni/N/rGO-DLC薄膜磨损量影响 |
| 4.4.3 rGO掺入量对Ni/N/rGO-DLC薄膜磨痕形貌影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 碳纳米管掺杂类金刚石薄膜微观结构及性能研究 |
| 5.1 电解液配置过程 |
| 5.2 MWCNTs掺入量对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜微观结构的影响 |
| 5.2.1 MWCNTs掺入量对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜表面形貌影响 |
| 5.2.2 Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜Raman分析 |
| 5.2.3 Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜EDS分析 |
| 5.2.4 Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜FTIR分析 |
| 5.2.5 Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜XPS分析 |
| 5.3 Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜Vickers显微硬度 |
| 5.4 MWCNTs掺入量对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜减摩耐磨性能的影响 |
| 5.4.1 MWCNTs掺入量对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜摩擦系数影响 |
| 5.4.2 MWCNTs掺入量对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜磨损量影响 |
| 5.4.3 MWCNTs掺入量对Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜磨痕形貌影响 |
| 5.5 Ni/N/MWCNTs-DLC薄膜减摩耐磨机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 对未来工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 类金刚石薄膜性质及应用 |
| 1.2 类金刚石薄膜的制备工艺 |
| 1.3 液相电化学沉积类金刚石薄膜的研究进展 |
| 1.4 本文的研究目的和内容 |
| 1.4.1 本文的研究目的 |
| 1.4.2 本文的主要研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料及装置 |
| 2.2 实验试剂及仪器 |
| 2.3 电极前处理工艺流程 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 类金刚石薄膜性能测试 |
| 2.4.2 电化学实验测试 |
| 3 氯代乙酸水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 类金刚石薄膜的电化学沉积 |
| 3.3.2 类金刚石薄膜的性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳链长度不同的有机酸水溶液中电化学沉积类金刚薄膜的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 类金刚薄膜的电化学沉积 |
| 4.3.2 类金刚薄膜的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 氯乙酸水溶液中电化学沉积掺磷类金刚石薄膜的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 电化学沉积掺磷类金刚石薄膜 |
| 5.3.2 类金刚石薄膜的性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）液压密封圈类金刚石镀膜工艺与可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液压密封圈结构形式与密封原理 |
| 1.2.1 液压密封圈结构形式 |
| 1.2.2 液压密封圈密封原理 |
| 1.3 液压密封圈失效分析及改进方法研究现状 |
| 1.3.1 液压密封圈失效形式及原因 |
| 1.3.2 液压密封圈失效准则 |
| 1.3.3 液压密封圈失效改进方法 |
| 1.4 密封圈类金刚石薄膜制备研究现状 |
| 1.4.1 类金刚石薄膜常用制备方法 |
| 1.4.2 类金刚石薄膜分类 |
| 1.4.3 密封圈类金刚石薄膜改性 |
| 1.5 液压密封圈可靠性研究现状 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 第2章 液压密封圈类金刚石薄膜成型机理研究 |
| 2.1 脉冲电弧等离子体成型机理 |
| 2.1.1 阴极电弧等离子体激发特性分析 |
| 2.1.2 大电流脉冲电弧机理 |
| 2.2 脉冲电弧离子束运动模型 |
| 2.2.1 零维模型 |
| 2.2.2 辐射碰撞模型 |
| 2.3 类金刚石薄膜生长机理 |
| 2.3.1 类金刚石薄膜生长过程 |
| 2.3.2 类金刚石薄膜应力成型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液压密封圈类金刚石镀膜实验装置研究 |
| 3.1 类金刚石镀膜实验装置基本组成 |
| 3.1.1 密封圈类金刚石镀膜工艺流程 |
| 3.1.2 类金刚石镀膜实验装置功能结构 |
| 3.2 脉冲离子源结构优化及排布 |
| 3.2.1 脉冲离子源工作机理分析 |
| 3.2.2 脉冲离子源的关键部件设计 |
| 3.2.3 离子源排布设计 |
| 3.3 真空室设计 |
| 3.3.1 真空室结构设计要求 |
| 3.3.2 真空室结构设计 |
| 3.3.3 真空室静力学分析 |
| 3.4 抽气系统设计 |
| 3.4.1 抽气系统的组成 |
| 3.4.2 真空室放气量计算 |
| 3.4.3 主泵抽气速率计算 |
| 3.5 实验装置加工及调试 |
| 3.5.1 实验装置装配 |
| 3.5.2 实验装置调试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 液压密封圈类金刚石镀膜工艺研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 显微结构检测 |
| 4.1.2 力学性能检测 |
| 4.1.3 摩擦磨损性能评价 |
| 4.1.4 润湿性能测试 |
| 4.2 丁腈橡胶密封圈镀膜工艺 |
| 4.2.1 实验步骤 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 聚氨酯密封圈镀膜工艺 |
| 4.3.1 聚氨酯类金刚石镀膜工艺预处理 |
| 4.3.2 聚氨酯类金刚石镀膜工艺 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 类金刚石镀膜液压密封圈可靠性分析 |
| 5.1 结构可靠性基础理论 |
| 5.1.1 应力-强度干涉模型 |
| 5.1.2 蒙特卡罗抽样法 |
| 5.1.3 基于BP神经网络的结构可靠性分析方法 |
| 5.2 镀膜丁腈橡胶密封圈可靠性分析与实验 |
| 5.2.1 几何模型的建立 |
| 5.2.2 可靠性分析 |
| 5.2.3 可靠性试验 |
| 5.3 镀膜聚氨酯密封圈可靠性分析与实验 |
| 5.3.1 几何模型的建立 |
| 5.3.2 可靠性分析 |
| 5.3.3 可靠性实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）掺杂类金刚石薄膜在溶液作用下的摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 DLC薄膜简介 |
| 1.3 DLC薄膜的掺杂 |
| 1.3.1 金属元素的掺杂 |
| 1.3.2 非金属元素掺杂 |
| 1.4 液体超滑 |
| 1.5 固液复合超滑 |
| 1.6 研究内容及意义 |
| 第2章 掺杂金刚石薄膜制备及结构分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 不同元素掺杂的DLC薄膜的制备 |
| 2.2.2 不同元素掺杂的DLC薄膜的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 掺杂薄膜理化分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 醇作用下掺杂类金刚石薄膜摩擦学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 样品表征 |
| 3.2.2 摩擦实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磷酸作用下掺杂类金刚石薄膜摩擦学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 样品表征 |
| 4.2.2 摩擦实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 掺杂薄膜在磷酸中摩擦学性能分析 |
| 4.3.2 磷酸作用下含硅薄膜固液复合超滑分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 撰写与发表的论文 |
（6）弯曲金属表面碳基薄膜制备及摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 碳基薄膜的分类及制备方法 |
| 1.1.1 金刚石薄膜 |
| 1.1.2 类金刚石薄膜 |
| 1.1.3 石墨烯薄膜 |
| 1.2 碳基薄膜的摩擦学性能研究现状 |
| 1.2.1 金刚石薄膜的摩擦学性能研究现状 |
| 1.2.2 类金刚石薄膜的摩擦学性能研究现状 |
| 1.2.3 石墨烯薄膜的摩擦学性能研究现状 |
| 1.3 论文研究意义与内容 |
| 第2章 弯曲金属表面类石墨薄膜制备及摩擦学特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 钢球表面类石墨薄膜的制备 |
| 2.2.2 钢球表面薄膜的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 类石墨薄膜结构表征及其摩擦学特性 |
| 2.3.2 类石墨薄膜宏观超润滑机制分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 弯曲金属表面类富勒烯含氢碳薄膜制备及摩擦学特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 钢球表面类富勒烯含氢碳薄膜的制备 |
| 3.2.2 钢球表面类富勒烯含氢碳薄膜的表征 |
| 3.2.3 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 类富勒烯含氢碳薄膜 |
| 3.3.2 类富勒烯含氢碳薄膜的摩擦行为 |
| 3.3.3 类富勒烯含氢碳薄膜摩擦诱导结构演变 |
| 3.3.4 缺氢类富勒烯薄膜和对偶在摩擦下的第一性原理计算 |
| 3.3.5 富氢无定型碳薄膜和对偶在摩擦下的第一性原理计算 |
| 3.3.6 类富勒烯含氢碳薄膜的氧化机理 |
| 3.3.7 类富勒烯含氢碳薄膜在大气中的超低摩擦机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 弯曲金属表面石墨烯薄膜球磨法制备及摩擦学特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 钢球表面石墨烯薄膜的制备 |
| 4.2.2 钢球表面石墨烯薄膜的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 钢球表面石墨烯形貌和结构分析 |
| 4.3.2 石墨烯薄膜与钢基底结合强度 |
| 4.3.3 石墨烯薄膜摩擦学性能 |
| 4.3.4 石墨烯薄膜减摩抗磨机制分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 专利 |
（7）脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电与碳基薄膜制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阴极弧技术 |
| 1.2.1 阴极弧技术原理 |
| 1.2.2 脉冲增强阴极弧技术 |
| 1.3 等离子体增强放电技术 |
| 1.3.1 脉冲偏压增强 |
| 1.3.2 磁场增强 |
| 1.3.3 电场增强 |
| 1.3.4 空心阴极增强 |
| 1.3.5 阳极层离子源 |
| 1.3.6 阴极弧增强 |
| 1.4 类金刚石薄膜研究现状 |
| 1.4.1 类金刚石薄膜的结构 |
| 1.4.2 类金刚石薄膜的生长机理 |
| 1.4.3 ta-C研究现状 |
| 1.4.4 含H类金刚石研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电技术和实验方法 |
| 2.1 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电技术和设备 |
| 2.1.1 脉冲增强石墨阴极弧技术 |
| 2.1.2 脉冲增强石墨阴极弧诱导辉光放电技术 |
| 2.1.3 实验设备 |
| 2.1.4 阳极的设计及优化 |
| 2.1.5 气体离化率对薄膜性能的影响 |
| 2.2 实验材料及前处理 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 材料前处理 |
| 2.3 实验工艺 |
| 2.3.1 等离子体放电测试研究 |
| 2.3.2 等离子体光谱特征 |
| 2.3.3 ta-C薄膜和C-DLC沉积工艺 |
| 2.4 组织结构及性能分析方法 |
| 2.4.1 扫描电镜测试 |
| 2.4.2 Raman光谱分析 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱 |
| 2.4.4 纳米硬度和模量 |
| 2.4.5 膜基结合力 |
| 2.4.6 摩擦学性能测试 |
| 2.4.7 电化学腐蚀测试 |
| 第3章 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电特性 |
| 3.1 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电基体电流空间的分布 |
| 3.1.1 基体电流在阴-阳极之间的分布 |
| 3.1.2 基体电流在工件区域的分布 |
| 3.1.3 基体电流在镀膜区域的空间分布 |
| 3.2 工艺参数对脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电的影响 |
| 3.2.1 脉冲放电电流对放电特性的影响 |
| 3.2.2 频率/脉宽对放电特性的影响 |
| 3.2.3 气体分压对放电特性的影响 |
| 3.3 脉冲增强阴极弧诱导辉光放电过程分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电等离子体粒子组成研究 |
| 4.1 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电光谱分析 |
| 4.2 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电空间等离子体分布 |
| 4.2.1 直流放电时等离子体分布特性 |
| 4.2.2 脉冲放电时等离子体分布特性 |
| 4.3 工艺参数对脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电光谱影响 |
| 4.3.1 放电电流对光谱特性的影响 |
| 4.3.2 频率/脉宽对脉冲增强石墨阴极弧辉光放电光谱特性 |
| 4.3.3 气压对弧增强诱导辉光放电光谱特性 |
| 4.4 工艺参数对粒子种类及离子比例的影响 |
| 4.4.1 放电电流对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.4.2 频率/脉宽对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.4.3 气压对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.4.4 Ar与乙炔的流量比例对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.5 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 脉冲增强石墨阴极弧制备ta-C薄膜结构和性能 |
| 5.1 ta-C薄膜的组织和结构 |
| 5.1.1 ta-C薄膜的表面形貌 |
| 5.1.2 ta-C薄膜的Raman光谱分析 |
| 5.1.3 ta-C薄膜的XPS光谱分析 |
| 5.1.4 ta-C薄膜的截面形貌和沉积速率 |
| 5.2 ta-C薄膜的性能 |
| 5.2.1 ta-C薄膜的硬度和弹性模量 |
| 5.2.2 ta-C薄膜的结合力 |
| 5.2.3 ta-C薄膜的摩擦磨损性能 |
| 5.2.4 ta-C薄膜的耐腐蚀性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 脉冲增强石墨阴极弧诱导辉光放电制备C-DLC薄膜结构和性能 |
| 6.1 C-DLC薄膜的组织和结构 |
| 6.1.1 C-DLC薄膜的表面形貌 |
| 6.1.2 C-DLC薄膜的Raman光谱分析 |
| 6.1.3 C-DLC薄膜的XPS光谱分析 |
| 6.1.4 C-DLC薄膜的截面形貌和沉积速率 |
| 6.2 C-DLC薄膜的性能 |
| 6.2.1 C-DLC薄膜的硬度和弹性模量 |
| 6.2.2 C-DLC薄膜的结合力 |
| 6.2.3 C-DLC薄膜的摩擦磨损性能 |
| 6.2.4 C-DLC薄膜的耐腐蚀性能 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）共掺杂类金刚石薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镁合金的性质及防护 |
| 1.3 类金刚石薄膜 |
| 1.3.1 类金刚石薄膜及其性质 |
| 1.3.2 类金刚石薄膜制备方法 |
| 1.3.3 类金刚石薄膜改性 |
| 1.4 碳纳米管 |
| 1.4.1 碳纳米材料及碳纳米管 |
| 1.4.2 碳纳米管的表面改性方法 |
| 1.5 本文研究目的 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验步骤 |
| 2.3.1 基材表面预处理 |
| 2.3.2 直流镀铜/脉冲电镀铜 |
| 2.3.3 碳纳米管预处理 |
| 2.3.4 掺杂类金刚石薄膜的沉积 |
| 2.4 类金刚石薄膜的表征 |
| 2.4.1 元素共掺杂类金刚石薄膜的结构表征 |
| 2.4.2 类金刚石微观形貌及能谱观察 |
| 2.4.3 类金刚石薄膜硬度的测试 |
| 2.4.4 类金刚石薄膜摩擦磨损性能的测试 |
| 2.4.5 类金刚石电化学性能的测试 |
| 3 直流电镀铜-B,Ni共掺杂类金刚石薄膜结构和性能 |
| 3.1 B,Ni共掺杂DLC薄膜拉曼光谱分析 |
| 3.2 B,Ni共掺杂类金刚石薄膜电流密度变化图 |
| 3.3 B,Ni共掺杂类金刚石薄膜微观形貌分析 |
| 3.4 Ni的添加量对B,Ni共掺杂DLC薄膜硬度的影响 |
| 3.5 Ni的添加量对B,Ni共掺杂DLC薄膜摩擦磨损性能的影响 |
| 3.6 Ni的添加量对B,Ni共掺杂DLC薄膜电化学性能的影响 |
| 3.7 B,Ni共掺杂类金刚石薄膜沉积机理探讨 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 脉冲镀铜-B,Ni共掺杂类金刚石薄膜结构和性能 |
| 4.1 直流镀铜和脉冲镀铜微观组织 |
| 4.2 B,Ni共掺杂DLC薄膜拉曼光谱分析 |
| 4.3 B,Ni共掺杂DLC薄膜微观形貌 |
| 4.4 Ni的添加量对B,Ni共掺杂DLC薄膜硬度的影响 |
| 4.5 Ni的添加量对B,Ni共掺杂DLC薄膜摩擦磨损性能的影响 |
| 4.6 Ni的添加量对B,Ni共掺杂DLC薄膜电化学性能的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 B,Ni,CNTs共掺杂类金刚石薄膜结构和性能 |
| 5.1 碳纳米管的透射形貌 |
| 5.2 B,Ni,CNTs共掺杂DLC薄膜的拉曼光谱 |
| 5.3 B,Ni,CNTs共掺杂DLC薄膜的微观形貌 |
| 5.4 碳纳米管的添加量对共掺杂DLC薄膜硬度的影响 |
| 5.5 碳纳米管的添加量对共掺杂DLC薄膜摩擦磨损性能的影响 |
| 5.6 碳纳米管的添加量对共掺杂DLC薄膜耐腐蚀性能的影响 |
| 5.7 B,Ni,CNTs共掺杂DLC薄膜摩擦磨损机理探讨 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 对未来工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）碳系薄膜在加速器中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 电子云的产生及危害 |
| 1.2 电子云的研究历史及抑制方法 |
| 1.3 碳系薄膜研究概况 |
| 1.3.1 碳系薄膜的国外研究概况 |
| 1.3.2 碳系薄膜的国内研究概况 |
| 1.4 论文研究意义及主要内容 |
| 1.4.1 论文的研究意义 |
| 1.4.2 论文的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 二次电子 |
| 2.1 二次电子发射原理 |
| 2.2 二次电子发射的能量分布 |
| 2.3 二次电子发射模型 |
| 2.4 二次电子产额的主要影响因素 |
| 2.4.1 表面粗糙度对二次电子产额的影响 |
| 2.4.2 入射角度对二次电子产额的影响 |
| 2.4.3 加速器中不同表面处理对二次电子产额的影响 |
| 2.5 二次电子测量 |
| 2.5.1 原位测量 |
| 2.5.2 独立测量 |
| 2.5.3 二次电子测量原理 |
| 2.6 二次电子发射模拟 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 碳系薄膜的制备及表征手段 |
| 3.1 直流磁控溅射制备无定形碳薄膜 |
| 3.2 等离子增强化学气相沉积制备类金刚石薄膜和石墨烯薄膜 |
| 3.3 表征手段 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜 |
| 3.3.2 原子力显微镜 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱 |
| 3.3.4 X射线衍射仪 |
| 3.3.5 拉曼光谱 |
| 3.4 二次电子测试实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 无定形碳薄膜 |
| 4.1 无定形碳薄膜的研究背景 |
| 4.2 无定形碳薄膜的制备 |
| 4.3 无定形碳薄膜的表征 |
| 4.3.1 无定形碳薄膜的SEM测试结果及分析 |
| 4.3.2 无定形碳薄膜的AFM测试结果及分析 |
| 4.3.3 无定形碳薄膜的XRD测试结果及分析 |
| 4.3.4 无定形碳薄膜的XPS测试结果及分析 |
| 4.3.5 无定形碳薄膜的拉曼光谱测试结果及分析 |
| 4.3.6 无定形碳薄膜的SEY测试结果及分析 |
| 4.3.7 溅射功率影响二次电子发射的机理分析 |
| 4.3.8 不同入射电子密度条件无定形碳薄膜的二次电子发射特性 |
| 4.4 a-C/Ti复合薄膜 |
| 4.4.1 a-C/Ti复合薄膜的SEY测试结果及分析 |
| 4.4.2 a-C/Ti复合薄膜的SEM测试结果及分析 |
| 4.4.3 a-C/Ti复合薄膜的XPS测试结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 类金刚石薄膜 |
| 5.1 类金刚石薄膜的二次电子发射性能 |
| 5.1.1 不同厚度类金刚石薄膜的二次电子发射特性 |
| 5.1.2 不同入射电子密度条件类金刚石的二次电子发射特性 |
| 5.1.3 不同入射角度条件类金刚石的二次电子发射特性 |
| 5.2 类金刚石薄膜的表征 |
| 5.2.1 类金刚石薄膜的SEM测试结果及分析 |
| 5.2.2 类金刚石薄膜的AFM测试结果及分析 |
| 5.2.3 类金刚石薄膜的XRD测试结果及分析 |
| 5.2.4 类金刚石薄膜的XPS测试结果及分析 |
| 5.2.5 类金刚石薄膜的拉曼光谱测试结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 石墨烯薄膜 |
| 6.1 石墨烯薄膜的二次电子发射特性测试结果及分析 |
| 6.2 石墨烯薄膜的SEM测试结果及分析 |
| 6.3 石墨烯薄膜的拉曼光谱测试结果及分析 |
| 6.4 石墨烯薄膜的二次电子发射分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 三种碳系薄膜在加速器中的应用前景分析 |
| 7.2 碳系薄膜在加速器中应用展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（10）管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 过程控制系统的国内外发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统设计 |
| 2.1 管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统总体架构设计 |
| 2.1.1 管内壁类金刚石薄膜制备生产工艺流程与控制方案 |
| 2.1.2 管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统综合方案设计 |
| 2.2 仪表控制与PID控制 |
| 2.2.1 仪表控制 |
| 2.2.2 PID控制 |
| 2.3 气流量的控制 |
| 2.3.1 流量仪表存在问题 |
| 2.3.2 双闭环比值控制算法 |
| 2.4 压强的控制 |
| 2.4.1 压力仪表存在问题 |
| 2.4.2 前馈控制算法 |
| 2.5 电源参数的控制 |
| 2.5.1 影响电源参数的因素 |
| 2.5.2 串级控制算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 控制算法设计与仿真 |
| 3.1 双闭环比值控制系统 |
| 3.1.1 双闭环比值控制算法设计 |
| 3.1.2 双闭环比值控制系统建模 |
| 3.1.3 双闭环比值控制系统仿真 |
| 3.2 前馈控制系统 |
| 3.2.1 前馈控制算法设计 |
| 3.2.2 前馈控制系统仿真 |
| 3.3 串级控制系统 |
| 3.3.1 串级控制算法设计 |
| 3.3.2 串级控制系统仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于HC-PECVD的管内壁类金刚石薄膜制备 |
| 4.1 电源频率对薄膜性能的影响 |
| 4.1.1 实验准备 |
| 4.1.2 实验结果与讨论 |
| 4.1.3 实验结论 |
| 4.2 电源脉宽对薄膜性能的影响 |
| 4.2.1 实验准备 |
| 4.2.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.3 实验结论 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、类金刚石薄膜和金刚石薄膜的最新制备技术与各种特性（论文参考文献）
- [1]铝合金表面液相电沉积DLC薄膜工艺及性能研究[D]. 马敏. 西安科技大学, 2021
- [2]共掺杂类金刚石薄膜微观结构及摩擦磨损性能研究[D]. 张亚刚. 西安科技大学, 2021
- [3]水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜的研究[D]. 卫杰. 常州大学, 2021(01)
- [4]液压密封圈类金刚石镀膜工艺与可靠性分析[D]. 踪雪梅. 燕山大学, 2021
- [5]掺杂类金刚石薄膜在溶液作用下的摩擦学性能研究[D]. 孙朝杰. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]弯曲金属表面碳基薄膜制备及摩擦学性能研究[D]. 侯德良. 兰州理工大学, 2021(01)
- [7]脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电与碳基薄膜制备[D]. 胡健. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [8]共掺杂类金刚石薄膜的制备及性能研究[D]. 董亚茹. 西安科技大学, 2020
- [9]碳系薄膜在加速器中的应用研究[D]. 张宇心. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [10]管内壁类金刚石薄膜制备工艺控制系统研究[D]. 张明蓝. 兰州交通大学, 2020(01)