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TiB_2和Ti-B-N超硬涂层的研究

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毕业论文范文题目：TiB_2和Ti-B-N超硬涂层的研究，论文范文关键词：TiB_2和Ti-B-N超硬涂层的研究
TiB_2和Ti-B-N超硬涂层的研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：Ti-B-C-N系超硬涂层具有优良的物理、化学、机械等综合性能,可用作轴承、汽轮机叶片、刀具、模具等量大面广的各种工业机件的耐磨保护层。本文首先对Ti-B-C-N系单层、纳米复合超硬涂层的研究进展进行了系统的回顾、总结和展望;综述了几种涂层的制备方法,并详细介绍了射频磁控溅射法和反应溅射法的基本原理。采用射频磁控溅射法在钢和硅片上沉积了TiB_2涂层,采用场发射电子扫描显微镜(FESEM),掠（此处忽略..）射X射线衍射(GIXRD)及X射线光电子能谱(XPS)分别研究了涂层的截面形貌,晶体结构以及涂层中的元素和化学状态。同时,对涂层的显微硬度、残余应力、耐磨性进行了表征。结果表明,用射频磁控溅射制备的具有纳米晶体结构的TiB_2涂层厚度均匀,结构致密,沿[001]晶向择优生长,并从热力学方面解释了涂层晶面的择优生长现象。沉积TiB_2涂层后,试样的硬度大幅度提高,且具有非常低的残余压应力。同时,摩擦磨损实验（本文此处忽略..）表明TiB_2涂层的耐磨性较好,经过120min的滑动摩擦后,未出现涂层剥落现象。但是,如果涂层中含有钛和硼的氧化物,则涂层性能下降。另外,研究了基片偏压对TiB_2涂层结构和性能的影响。发现施加基片负偏压对涂层的结构没有太大的影响,但显著地提高了涂层的结合力,其结合力一般可以达到12～16N。而且,涂层的摩擦系数从0.45～0.52(未施加基片偏压)降低到了0.14～0.16(施加了基片负偏压)。这意味着施加偏压显著提高了涂层的耐磨性（文章此处忽略..）。另外,发现涂层厚度增加后,涂层的测量硬度增加,可达到46GPa。我们还利用射频反应磁控溅射法制备了Ti-B-N涂层,并对比研究了未施加基片偏压时TiB_2、Ti-B-N涂层的组织结构、硬度、耐磨性等性能。发现通入10℅N2后,涂层变的更为光滑平整,涂层结构由纳米柱状晶转为非晶结构,显微硬度比TiB_2涂层明显降低。在室温条件下,Ti-B-N涂层比TiB_2涂层表现出更低的摩擦系数,但Ti-B-N涂层出（本文此处忽略..）现了涂层剥落现象。为了改善涂层的性能,重新制备了Ti-B-N涂层,发现减小氮气流量并对基片施加-100V偏压后,Ti-B-N涂层由非晶转为晶体并具有较好的结合强度和耐磨性,结合力为12～15N,摩擦系数为0.14～0.15。当氮气流量不大于4sccm时,氮气流量对涂层的结合力和耐磨性影响较小。

以上为本篇毕业论文范文TiB_2和Ti-B-N超硬涂层的研究的介绍部分。

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