搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
采用双辉等离子表面冶金技术在金刚石厚膜表面制备钽涂层的性能
          
Properties of Tantalum Coating Prepared via Double Glow Plasma Surface Metallurgy Technique on Thick Diamond Film Surface

摘    要
采用双辉等离子表面冶金技术在机械抛光后的金刚石厚膜表面制备钽涂层,研究了涂层的表面及截面形貌、微区成分、物相组成及结合性能。结果表明:制备得到的钽涂层连续、均匀,由钽金属层与界面处的化合物层组成,厚度约1.7 μm,组织为柱状晶;金刚石厚膜与钽涂层的界面处存在厚度约为1.1 μm的钽与碳元素呈梯度分布的扩散区,且生成了TaC和Ta2C两种化合物;钽原子填充了金刚石厚膜抛光产生的磨痕,其表面粗糙度由128 nm降低为57 nm;钽涂层的塑性以及与金刚石厚膜的结合性能良好。
标    签 金刚石厚膜   钽涂层   双辉等离子表面冶金   结合强度   thick diamond film   tantalum coating   double glow plasma surface metallurgy   bonding strength  
 
Abstract
Tantalum coating was prepared on mechanically polished thick diamond film via double glow plasma surface metallurgy technique. The surface and section morphology, micro-area composition, phase composition and bonding property of the coating were studied. The results show that the tantalum coating was continuous and uniform, consisting of tantalum metallic layer and compound layer at the interface. The coating thickness was about 1.7 μm, and the coating structure was composed of columnar crystal. A 1.1 μm thick diffusion zone with tantalum and carbon distributed in gradient was formed at the interface of the tantalum coating and the thick diamond film, and two compounds of TaC and Ta2C were formed here. The polishing scratches on the thick diamond film were filled up by tantalum atoms, and therefore reduced the surface roughness from 128 nm to 57 nm. The obtained tantalum coating had good plasticity and good bonding performance with the thick diamond film.

中图分类号 TG174.445   DOI 10.11973/jxgccl202003010

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 材料性能及应用

基金项目 国家自然科学基金资助项目(51601124,5811530058);山西省科技重大专项项目(20181102013)

收稿日期 2019/1/16

修改稿日期 2020/1/5

网络出版日期

作者单位点击查看

备注鲁明杰(1990-),男,河南南阳人,硕士研究生

引用该论文: LU Mingjie,ZHENG Ke,GAO Jie,HEI Hongjun,WU Yucheng,SHU Xuefeng,TANG Bin,YU Shengwang. Properties of Tantalum Coating Prepared via Double Glow Plasma Surface Metallurgy Technique on Thick Diamond Film Surface[J]. Materials for mechancial engineering, 2020, 44(3): 51~55
鲁明杰,郑可,高洁,黑鸿君,吴玉程,树学峰,唐宾,于盛旺. 采用双辉等离子表面冶金技术在金刚石厚膜表面制备钽涂层的性能[J]. 机械工程材料, 2020, 44(3): 51~55


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】GICQUEL A, HASSOUNI K, SILVA F, et al. CVD diamond films: From growth to applications[J]. Current Applied Physics, 2001, 1(6):479-496.
 
【2】吕反修. 金刚石膜制备与应用[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
 
【3】RAMASUBRAMANIAN K, ARUNACHALAM N, RAO M S. Investigation on tribological behaviour of boron doped diamond coated cemented tungsten carbide for cutting tool applications[J]. Surface and Coatings Technology, 2017, 332: 332-340.
 
【4】SUN F H, ZHANG Z M, CHEN M, et al. Improvement of adhesive strength and surface roughness of diamond films on Co-cemented tungsten carbide tools[J]. Diamond and Related Materials, 2003, 12(3-7):711-718.
 
【5】沈剑云, 尹刚刚, 姜波, 等. 微粉金刚石表面镀钛对钎焊磨具性能的影响[J]. 中国表面工程, 2017, 30(4): 127-133.
 
【6】ZHU Y, ZHENG B, YAO W, et al. The interface diffusion and chemical reaction between a Ti layer and a diamond substrate[J]. Diamond and Related Materials, 1999, 8(6):1073-1078.
 
【7】NAIDICH Y I, UMANSKII V P, LAVRINENKO I A. Strength of the diamond-metal interface and soldering of diamonds[M]. Cambridge: Cambridge International Science Publishing Ltd., 2007.
 
【8】罗雯,揭晓华,蒙云开,等.双阴极等离子溅射沉积TiC薄膜对金刚石工具性能的影响[J].中国表面工程,2012,25(5):26-30.
 
【9】KELLY P J, ARNELL R D.Magnetron sputtering: A review of recent developments and applications[J]. Vacuum, 2000, 56(3):159-172.
 
【10】张国青, 黄辉, 徐西鹏. 钎焊金刚石线锯的制备方法及性能[J]. 机械工程材料, 2015, 39(5): 77-80.
 
【11】沈伟丽. 金刚石颗粒化学镀Ni-P合金及其性能研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2011.
 
【12】ARTINI C, MUOLO M L, PASSERONE A. Diamond-metal interfaces in cutting tools: A review[J]. Journal of Materials Science, 2012, 47(7): 3252-3264.
 
【13】高雪艳, 钟强, 李晓静,等. 双辉等离子体表面冶金金属化CVD金刚石自支撑膜研究[J]. 人工晶体学报, 2015, 44(9):2385-2389.
 
【14】ZHANG P, XU Z, ZHANG G, et al. Surface plasma chromized burn-resistant titanium alloy[J]. Surface and Coatings Technology, 2007, 201(9/10/11): 4884-4887.
 
【15】RONG W L, HEI H J, ZHONG Q, et al. Nanostructured TaxC interlayer synthesized via double glow plasma surface alloying process for diamond deposition on cemented carbide[J]. Applied Surface Science, 2015, 359: 41-47.
 
【16】王若男, 张平则, 毕强,等. 采用双层辉光等离子表面合金化技术在Q235钢表面制备钽改性层及其耐蚀性[J]. 机械工程材料, 2013, 37(9): 25-28.
 
【17】安康. 新型高功率MPCVD金刚石膜装置模拟及实验研究[D]. 太原: 太原理工大学, 2015.
 
【18】徐重. 等离子表面冶金学[M]. 北京: 科学出版社, 2008.
 
相关信息
   标题 相关频次
 纯钛表面等离子渗钼梯度改性层的微尺度准静态接触力学性能
 6
 普通硬质涂层和超硬涂层的研究进展
 6
 7075铝合金的单轴棘轮行为
 2
 H13钢表面不含白亮层的渗氮层制备及其耐磨性能
 2
 KOH含量对赤泥等离子体电解氧化复合陶瓷层结构和结合强度的影响
 2
 MoO2/C纳米纤维复合薄膜的电化学性能
 2
 Q235钢表面超音速电弧喷涂制备FeCrBSiNi耐磨涂层的性能
 2
 TC4钛合金齿轮表面渗钼合金化后的组织与性能
 2
 Ti6Al4V合金双辉渗钼扩散系数的数值分析
 2
 爆炸法制备铁/铝双金属复合管的界面组织与结合强度
 2
 表面粗化对氧化锆精密陶瓷化学镀镍的影响
 2
 掺杂Y2O3钨基复合材料在近韧脆转变温区的静载拉伸特性
 2
 纯钛表面Mo-N共渗改性层在稀H2SO4溶液中的腐蚀行为
 2
 纯钛表面等离子渗镍合金层的显微组织及摩擦学性能
 2
 大气等离子喷涂Ni5Al/Al2O3-3% TiO2复合结构涂层的显微组织与力学性能
 2
 等离子表面合金化制备抗菌不锈钢及其组织与性能
 2
 等离子喷涂工艺参数对FeCrBSi合金涂层结合强度的影响
 2
 放电等离子烧结制备M42粉末高速钢/45钢双金属复合材料
 2
 高焓等离子喷涂WC-10Co-4Cr涂层的微观组织及其拉伸断裂机理
 2
 金属陶瓷表面硬质涂层的制备及其与基体结合强度研究现状
 2
 离子色谱法测定食品中添加剂丙酸盐
 2
 离子束辅助磁控溅射沉积铬-铜-氮薄膜的结构与性能
 2
 铝基体等离子喷涂NiCrAlCo-Y2O3涂层工艺的优化
 2
 纳米Fe3O4水基磁悬液的沉淀浓度测试与型式检验性能试验
 2
 纳米TiO2掺杂对AZ91D镁合金微弧氧化膜形貌及性能的影响
 2
 热处理对等离子喷涂Al2O3-13%TiO2涂层结合强度的影响
 2
 热处理对钛掺杂类金刚石薄膜场发射性能的影响
 2
 熔盐电镀铝技术在钢铁材料腐蚀防护方面的研究现状
 2
 双模板协同合成氮硫铁共掺杂分级多孔碳材料的电催化性能
 2
 送粉速率对等离子喷涂Mo2NiB2基金属陶瓷涂层性能的影响
 2