课题基金 / 基金详情

强韧化碳基复合薄膜的多元/多界面结构可控与性能关联性

批准号:
51305433
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
张广安
学科分类:
机械摩擦学与表面技术
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
万善宏、吴贵智、关晓艳、魏晓丽、王军军、王海新

项目摘要

结项摘要

项目成果

张广安的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
为实现类金刚石薄膜集高硬度、高韧性、低摩擦和低磨损于一体,从薄膜微观结构调控、材料特性协同和界面优化三方面设计入手,围绕强韧化碳基复合薄膜多元/多界面微结构可控与性能关联性的研究,将复合薄膜体系热力学驱动力、薄膜沉积动力学及各相界面结构的模拟计算与微观结构调控、成份设计和表/界面结构构筑相结合,采用等离子体薄膜沉积技术、离子源与脉冲高压技术,以多层梯度、多元掺杂、多相复合的薄膜结构设计方法,实现高硬度/高韧性碳基复合薄膜可控制备和碳基复合体系的多元/多界面构筑,探索多元/多界面耦合设计复合薄膜材料的结构与性能关联性,提出该类复合薄膜材料的延寿理论和增韧模型,为以无油润滑关键零部件为代表的摩擦副表面高可靠和长寿命强化与润滑一体化复合薄膜体系的设计、制备及应用提供新思路和新途径。
英文摘要
In order to obtain the carbon-based film with high hardness and toughness, low friction coefficient and wear rate, we can investigate the objective from the points of film micro-structure adjustment, material properties cooperation and interface optimization. With the theme of researching the relationship between the properties and the micro-structure of the strengthened carbon based composite films with multi-element/multi-interface, combining the thermodynamics driving force of the composite film system, film deposition dynamics, simulation of phase interface, micro-structure adjustment, composition designing and surface/interface constructional technology, employing plasma deposition technology, ion source and pulse high-voltage technology and the structure design approach of multi-layer gradient/multi-doped/multi-phase composite, we can realize the well controlled deposition of the high hardness/high toughness carbon-based composite films, and the construction of multi-element/multi-interface in the carbon based composite film system, by which we can investigate the relationship between properties and micro-structure of the carbon-based composite films with multi-element/ multi-interface, analyzing the toughness-improvement model and life prolongation theory of the composite film materials, providing new approaches for the designing, deposition, and the application of the carbon-based composite film with excellent lubrication, high duration and high reliability on the surface of the oil-free lubricate parts.
类金刚石碳基薄膜是强化与润滑表面处理技术领域的研究热点,设计制备集高硬度、高韧性、低摩擦和低磨损于一体的类金刚石薄膜是本项目的主要研究目标。本项目拟采用薄膜微观结构调控、材料特性协同和界面优化等手段,采用等离子体薄膜沉积技术、离子源与脉冲高压技术,以多层梯度、多元掺杂、多相复合的薄膜结构设计方法,并结合碳基薄膜沉积过程中的动力学过程的分子动力学计算模拟以及碳基复合薄膜体系中各相的热稳定性和分解驱动力与组分、结构的关系的第一性原理计算,实现了WC/a-C、BCx/a-C、a-C:Si、MoS2/a-C系列强韧化碳基复合薄膜的可控构筑,发展了碳基复合薄膜的多元/多界面结构设计新思路和新技术,揭示了碳基复合薄膜强韧化的形成机理,并提出了该类复合薄膜材料的增韧模型和延寿机理,为以无油润滑关键零部件为代表的摩擦副表面高可靠和长寿命强化与润滑一体化复合薄膜体系的设计、制备及应用提供新思路和新途径, 并将所开发的强韧化碳基复合薄膜材料与技术推广到发动机零部件、摆线液压马达关键零件等表面耐磨与润滑防护领域。其中基于本项目的研究成果开发出高端柴油机与汽油机碳基复合薄膜活塞环并能实现批量稳定生产,目前已有3个品种的活塞环通过台架试验,2015年起每年为合作企业提供约3万片活塞环的生产,可解决汽车发动机关键部件的摩擦磨损瓶颈问题,缩减我国汽车发动机低摩擦关键零部件与世界的差距。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Low humidity-sensitivity of MoS2/Pb nanocomposite coatings
MoS2/Pb纳米复合涂层的低湿度敏感性
DOI: 10.1016/j.wear.2015.12.008
发表时间: 2016-03
期刊: Wear
影响因子: 5
作者: [Hao Li, Guangan Zhang, Liping Wang]
通讯作者: Liping Wang
Adsorption and tribo-chemistry aspects of nc-(W,Ti)C/a-C(Al) film with oil addition under boundary lubrication
边界润滑下添加油的 nc-(W,Ti)C/a-C(Al) 薄膜的吸附和摩擦化学方面
DOI: 10.1016/j.triboint.2014.06.010
发表时间: 2014-12
期刊: Tribology International
影响因子: 6.2
作者: [Xiaoli Wei, Guangan Zhang, Liping Wang]
通讯作者: Liping Wang
DOI: --
发表时间: 2016
期刊: 摩擦学学报
影响因子: --
作者: [耿中荣, 李霞, 张广安, 李浩]
通讯作者: 李浩
Improving tribological properties of titanium alloys by combining laser surface texturing and diamond-like carbon film
激光表面毛化与类金刚石碳膜相结合提高钛合金的摩擦学性能
DOI: 10.1016/j.triboint.2014.09.017
发表时间: 2015-02-01
期刊: TRIBOLOGY INTERNATIONAL
影响因子: 6.2
作者: [He, Dongqing, Zheng, Shaoxian, Hu, Litian]
通讯作者: Hu, Litian
8
    新型高耐磨周期性离散纳米多层DLC/(DLC:Me)薄膜的可控制备及磨损机理研究
    国内基金
    海外基金