| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第14-27页 |
| 1.1 课题背景与选题意义 | 第14-15页 |
| 1.2 类金刚石(DLC)薄膜 | 第15-20页 |
| 1.2.1 类金刚石(DLC)薄膜的性能及应用 | 第15-19页 |
| 1.2.2 类金刚石薄膜的制备方法 | 第19页 |
| 1.2.3 DLC薄膜在应用中存在的问题 | 第19-20页 |
| 1.3 DLC薄膜中内应力解决方法及国内外研究现状 | 第20-23页 |
| 1.3.1 DLC薄膜应力的产生及分类 | 第20页 |
| 1.3.2 国内外DLC薄膜残余应力调控方法 | 第20-23页 |
| 1.4 DLC多层薄膜研究现状和应用前景 | 第23-24页 |
| 1.5 基于有限元的DLC薄膜残余应力数值模拟 | 第24-25页 |
| 1.6 本文研究内容 | 第25-27页 |
| 第2章 实验方法及表征 | 第27-35页 |
| 2.1 实验装置 | 第27-28页 |
| 2.1.1 磁过滤阴极真空弧源(FCVA)沉积的原理 | 第27页 |
| 2.1.2 磁过滤阴极真空弧源(FCVA)沉积实验装置 | 第27-28页 |
| 2.2 实验材料预处理 | 第28-29页 |
| 2.3 薄膜的厚度及内应力表征 | 第29-30页 |
| 2.4 薄膜表面形貌分析 | 第30-31页 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)形貌分析 | 第30-31页 |
| 2.4.2 光学显微镜(OM)形貌分析 | 第31页 |
| 2.5 薄膜的结构及成分分析 | 第31-32页 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD)相结构分析 | 第31页 |
| 2.5.2 X射线光电子能谱(XPS) | 第31页 |
| 2.5.3 拉曼(Raman)光谱分析 | 第31-32页 |
| 2.5.4 透射电子显微镜(TEM)分析 | 第32页 |
| 2.6 薄膜机械性能表征 | 第32-34页 |
| 2.6.1 纳米硬度测量 | 第32页 |
| 2.6.2 显微硬度测量 | 第32-33页 |
| 2.6.3 膜基结合力评价 | 第33页 |
| 2.6.4 摩擦磨损性能评价 | 第33-34页 |
| 2.7 ANSYS有限元分析算法 | 第34-35页 |
| 第3章 类金刚石多层薄膜的制备与性能评价 | 第35-56页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 类金刚石多层薄膜的制备工艺 | 第35-36页 |
| 3.3 调制周期对类金刚石多层薄膜结构和性能的影响 | 第36-47页 |
| 3.3.1 薄膜表面形貌 | 第36-37页 |
| 3.3.2 单层DLC薄膜XPS分析 | 第37-38页 |
| 3.3.3 薄膜Raman光谱分析 | 第38-40页 |
| 3.3.4 残余应力分析 | 第40-41页 |
| 3.3.5 调制周期对类金刚石多层薄膜机械性能的影响 | 第41-47页 |
| 3.3.6 小结 | 第47页 |
| 3.4 调制比对类金刚石多层薄膜结构和性能的影响 | 第47-55页 |
| 3.4.1 不同调制比类金刚石多层薄膜的Raman光谱分析 | 第48-49页 |
| 3.4.2 薄膜残余应力分析 | 第49-50页 |
| 3.4.3 调制比对DLC多层膜纳米硬度的影响 | 第50-51页 |
| 3.4.4 调制比对DLC多层薄膜结合力的影响 | 第51-53页 |
| 3.4.5 调制比对DLC多层薄膜摩擦磨损性能的影响 | 第53-54页 |
| 3.4.6 小结 | 第54-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 类金刚石多层薄膜残余应力有限元分析 | 第56-68页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 DLC多层薄膜残余应力有限元分析 | 第56-66页 |
| 4.2.1 几何模型与有限元模型 | 第56-57页 |
| 4.2.2 有限元残余应力分析方法 | 第57-58页 |
| 4.2.3 单层DLC薄膜模拟结果与讨论 | 第58-62页 |
| 4.2.4 不同调制周期DLC多层薄膜模拟结果与讨论 | 第62-66页 |
| 4.3 本章小结 | 第66-68页 |
| 第5章 Ti/TiC梯度过渡层对DLC多层薄膜性能的影响 | 第68-86页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 TiC薄膜的制备与性能评价 | 第68-78页 |
| 5.2.1 TiC薄膜制备 | 第69页 |
| 5.2.2 不同乙炔气压TiC膜的组织结构与成分分析 | 第69-74页 |
| 5.2.3 不同偏压下TiC薄膜的XPS谱 | 第74-75页 |
| 5.2.4 偏压对TiC薄膜的组织结构的影响 | 第75-76页 |
| 5.2.5 TiC薄膜的TEM分析 | 第76页 |
| 5.2.6 TiC薄膜的力学性能分析 | 第76-78页 |
| 5.3 Ti/TiC梯度过渡层对DLC多层薄膜性能影响研究 | 第78-84页 |
| 5.3.1 薄膜的制备 | 第78页 |
| 5.3.2 硬度测试 | 第78-79页 |
| 5.3.3 膜-基结合力分析 | 第79-81页 |
| 5.3.4 薄膜摩擦学性能分析 | 第81-84页 |
| 5.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 第6章 TiC/DLC多层薄膜的制备与性能评价 | 第86-111页 |
| 6.1 引言 | 第86页 |
| 6.2 TiC/DLC多层膜的选择依据 | 第86页 |
| 6.3 TiC/DLC多层薄膜制备工艺参数 | 第86-88页 |
| 6.4 调制比对TiC/DLC多层薄膜结构与性能的影响 | 第88-102页 |
| 6.4.1 TiC/DLC多层薄膜的表面形貌 | 第88页 |
| 6.4.2 TiC/DLC多层薄膜的TEM表征 | 第88-89页 |
| 6.4.3 调制比对TiC/DLC多层薄膜结构的影响 | 第89-92页 |
| 6.4.4 调制比对TiC/DLC多层薄膜力学性能的影响 | 第92-98页 |
| 6.4.5 TiC/DLC多层薄膜的摩擦磨损性能分析 | 第98-102页 |
| 6.5 调制周期对TiC/DLC多层薄膜结构与性能的影响 | 第102-109页 |
| 6.5.1 调制周期对TiC/DLC多层薄膜相结构的影响 | 第102-103页 |
| 6.5.2 调制周期对TiC/DLC多层薄膜残余应力的影响 | 第103-104页 |
| 6.5.3 薄膜显微硬度分析 | 第104-105页 |
| 6.5.4 不同调制周期TiC/DLC多层薄膜结合性能评价 | 第105-108页 |
| 6.5.5 不同调制周期TiC/DLC多层薄膜摩擦磨损性能分析 | 第108-109页 |
| 6.6 本章小结 | 第109-111页 |
| 结论 | 第111-112页 |
| 主要创新点 | 第112-113页 |
| 问题与思考 | 第113-114页 |
| 致谢 | 第114-115页 |
| 参考文献 | 第115-129页 |
| 攻读博士期间发表的论文及科研成果 | 第129页 |
