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类金刚石碳基复合薄膜制备工艺及其应用研究

摘要第5-7页
Abstract第7-8页
1 绪论第19-33页
    1.1 选题背景和意义第19-20页
    1.2 类金刚石碳基薄膜应用现状第20-23页
        1.2.1 DLC薄膜本征特性第20页
        1.2.2 DLC薄膜在刀具领域应用第20-23页
    1.3 类金刚石碳基薄膜研究现状第23-29页
        1.3.1 DLC薄膜存在的主要问题第23页
        1.3.2 DLC薄膜性能优化研究第23-27页
            1.3.2.1 元素掺杂DLC复合薄膜第23-26页
            1.3.2.2 梯度多层交替构筑DLC复合薄膜第26-27页
        1.3.3 DLC涂层刀具加工研究现状第27-29页
    1.4 论文主要研究内容第29-33页
        1.4.1 课题来源第29-30页
        1.4.2 论文主要研究内容第30-33页
2 类金刚石碳基复合薄膜生长机理与制备工艺第33-55页
    2.1 气体放电与粒子运动第33-36页
        2.1.1 激发与电离第33-35页
        2.1.2 带电粒子在电磁场中运动第35-36页
    2.2 阳极层线性离子源技术制备α-C:H薄膜第36-39页
        2.2.1 阳极层线性离子源工作原理第36-38页
        2.2.2 α-C:H薄膜生长机理第38-39页
    2.3 中频反应磁控溅射制备Ti-DLC薄膜第39-41页
        2.3.1 中频反应磁控溅射工作原理第39-40页
        2.3.2 Ti-DLC薄膜生长机理第40-41页
    2.4 镀膜设备与镀膜工艺第41-46页
        2.4.1 镀膜材料与镀膜设备第41-43页
        2.4.2 实验材料预处理第43页
        2.4.3 薄膜制备工艺第43-46页
    2.5 薄膜性能表征与评价第46-54页
        2.5.1 表面三维形貌第46-47页
        2.5.2 微观组织结构第47-52页
        2.5.3 膜基结合强度与薄膜韧性第52-53页
        2.5.4 摩擦磨损性能第53-54页
    2.6 本章小结第54-55页
3 阳极层线性离子源技术制备含氢DLC薄膜工艺与性能优化第55-76页
    3.1 离子源电压对α-C:H薄膜性能的影响第55-61页
        3.1.1 离子源电压对α-C:H薄膜表面形貌的影响第55-57页
        3.1.2 离子源电压对α-C:H薄膜微观结构的影响第57-58页
        3.1.3 离子源电压对α-C:H薄膜膜基结合强度和韧性的影响第58-59页
        3.1.4 离子源电压对α-C:H薄膜耐磨性能的影响第59-61页
    3.2 脉冲负偏压对α-C:H薄膜性能的影响第61-67页
        3.2.1 脉冲负偏压对α-C:H薄膜表面形貌的影响第62-63页
        3.2.2 脉冲负偏压对α-C:H薄膜微观结构的影响第63-64页
        3.2.3 脉冲负偏压对α-C:H薄膜膜基结合强度和韧性的影响第64-65页
        3.2.4 脉冲负偏压对α-C:H薄膜耐磨性能的影响第65-67页
    3.3 基体温度对α-C:H薄膜性能的影响第67-74页
        3.3.1 基体温度对α-C:H薄膜表面形貌的影响第68-69页
        3.3.2 基体温度对α-C:H薄膜微观结构的影响第69-70页
        3.3.3 基体温度对α-C:H薄膜膜基结合强度和韧性的影响第70-71页
        3.3.4 基体温度对α-C:H薄膜耐磨性能的影响第71-74页
    3.4 本章小结第74-76页
4 中频反应磁控溅射技术制备Ti掺杂DLC薄膜工艺与性能优化第76-100页
    4.1 中频电流对Ti-DLC薄膜性能的影响第76-84页
        4.1.1 中频电流对Ti-DLC薄膜表面形貌的影响第77-78页
        4.1.2 中频电流对Ti-DLC薄膜微观结构影响第78-80页
        4.1.3 中频电流对Ti-DLC薄膜膜基结合强度和韧性的影响第80-81页
        4.1.4 中频电流对Ti-DLC薄膜耐磨性能的影响第81-84页
    4.2 Ar进气流量对Ti-DLC薄膜性能的影响第84-91页
        4.2.1 Ar进气流量对Ti-DLC薄膜表面形貌的影响第84-85页
        4.2.2 Ar进气流量对Ti-DLC薄膜微观结构的影响第85-88页
        4.2.3 Ar进气流量对Ti-DLC薄膜膜基结合强度和韧性的影响第88页
        4.2.4 Ar进气流量对Ti-DLC薄膜耐磨性能的影响第88-91页
    4.3 脉冲负偏压对Ti-DLC薄膜性能的影响第91-97页
        4.3.1 脉冲负偏压对Ti-DLC薄膜表面形貌的影响第91-92页
        4.3.2 脉冲负偏压对Ti-DLC薄膜微观结构的影响第92-94页
        4.3.3 脉冲负偏压对Ti-DLC薄膜膜基结合强度和韧性的影响第94-95页
        4.3.4 脉冲负偏压对Ti-DLC薄膜耐磨性能的影响第95-97页
    4.4 本章小结第97-100页
5 DLC多层交替复合薄膜制备工艺与性能优化第100-117页
    5.1 单层薄膜生长速率研究第100-102页
    5.2 调制周期对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜性能的影响第102-109页
        5.2.1 调制周期对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜表面形貌的影响第103-104页
        5.2.2 调制周期对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜微观结构的影响第104-106页
        5.2.3 调制周期对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜膜基结合强度和韧性的影响第106-107页
        5.2.4 调制周期对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜耐磨性能的影响第107-109页
    5.3 调制比对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜性能的影响第109-115页
        5.3.1 调制比对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜表面形貌的影响第109-110页
        5.3.2 调制比对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜微观结构的影响第110-112页
        5.3.3 调制比对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜膜基结合强度和韧性的影响第112-113页
        5.3.4 调制比对(Ti-DLC/α-C:H)n薄膜耐磨性能的影响第113-115页
    5.4 本章小结第115-117页
6 类金刚石碳基复合薄膜应用研究第117-142页
    6.1 类金刚石碳基复合薄膜涂层刀具干式切削GFRP性能研究第117-128页
        6.1.1 GFRP性能特点第117-118页
        6.1.2 实验条件和试验方案第118-120页
        6.1.3 切削力分析第120-122页
        6.1.4 刀具磨损与失效机理第122-128页
            6.1.4.1 不同切削深度第122-125页
            6.1.4.2 不同切削速度第125-127页
            6.1.4.3 不同进给量第127-128页
    6.2 基于类金刚石碳基复合薄膜补偿的微米和中间尺度复合制造技术研究第128-140页
        6.2.1 微米和中间尺度制造技术第129页
        6.2.2 基于薄膜补偿的微米和中间尺度复合制造技术原理第129-131页
        6.2.3 基于薄膜补偿的微米和中间尺度复合制造技术公差理论研究第131-135页
            6.2.3.1 微米和中间尺度设计公差第131-133页
            6.2.3.2 精密测量公差第133页
            6.2.3.3 镀膜膜厚尺寸公差第133-135页
        6.2.4 微米和中间尺度台阶与槽复合制造第135-140页
            6.2.4.1 设计要求第135页
            6.2.4.2 试验材料与方法第135-136页
            6.2.4.3 (Ti-DLC/α-C:H)n薄膜精密补偿第136-137页
            6.2.4.4 表面质量第137-140页
            6.2.4.5 最终尺寸第140页
    6.3 本章小结第140-142页
7 全文总结第142-146页
    7.1 主要工作及结论第142-144页
    7.2 论文创新点第144页
    7.3 展望第144-146页
致谢第146-147页
参考文献第147-158页
攻读博士期间发表的论文与参加的科研项目第158-159页

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