对添加和-银联合添加的钻石样碳膜进行比较研究
Oskars Platnieks1, Liutauras Marcinauskas1, Hassan Zhairabany1
1Department of Physics, Kaunas University of Technology, Kaunas, Studentų g. 50, LT-51369, Lithuania.
(Ti) 和/银 (Ti/Ag) 配合的类似钻石的碳 (DLC) 薄膜减少了摩擦和表面能量. /代提供可调节的特性,平衡硬度,粗性和可湿性,用于先进的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 类似钻石的碳 (DLC) 薄膜以其出色的 Tribological 和机械性能而闻名.
- 用金属染DLC片可以进一步提高它们在特定应用中的性能.
- 了解 (Ti) 和银 (Ag) 对DLC属性的代谢作用对于材料设计至关重要.
研究的目的:
- 为了研究Ti-doped和Ti/Ag-codopedDLC薄膜的结构,机械和表面性能.
- 为了评估这些修改后的DLC片的tribological性能和表面能量.
- 为了确定Ti和Ag共对DLC薄膜特性的影响.
主要方法:
- 磁力喷射用于沉积无DLC,Ti-DLC和Ti/Ag-DLC薄膜.
- 用X射线光电子光谱 (XPS) 分析表面组成.
- 原子力显微镜 (AFM) 用于测量表面粗度.
- 拉曼光谱用于分析sp2/sp3杂交.
- 摩擦和纳米痕测试用于 tribological 和机械评估.
- 测量水接触角度和OWRK计算表面湿透性和自由能量.
主要成果:
- 胺和Ti/Ag共显著降低了摩擦系数高达两倍.
- 与Ti-DLC薄膜相比,Ti/Ag-DLC薄膜的图形化程度较低,除了最高的兴奋剂水平外.
- 表面粗度随着Ti/Ag配合剂增加,特别是在低度下.
- 兴奋剂导致总表面自由能量的减少,由减少的分散成分驱动.
- 对于Ti-DLC和Ti/Ag-DLC薄膜,硬度损失在最低的多邦度时最为明显.
结论:
- DLC薄膜的Ti和Ti/Ag配合有效降低了摩擦和表面能量.
- Ti/Ag 配合提供了硬度,粗度和可湿度的可调整平衡.
- 和Ag的组合提供了协同效益,特别是在低到中等度下.
- 这些发现表明,Ti/Ag-DLC薄膜在需要增强 tribological 性能和定制表面性能的应用中具有潜力.
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