国家自然科学基金(51275508)
- 作品数：7 被引量：11H指数：2
- 相关作者：张俊彦张斌刘斌李明昕张民珍更多>>
- 相关机构：中国科学院西安航空学院兰州理工大学更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术化学工程电气工程更多>>
- 以环戊二烯为碳源制备类富勒烯结构碳基薄膜的结构及力学性能被引量：2
- 2014年
- 以环戊二烯为碳源,采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在Si单晶〈n-100〉面上制备了类金刚石薄膜。采用FEI Tecnai F30型高分辨透射电镜(HRTEM)和LAMRAM HR 800型拉曼光谱仪对薄膜及磨屑的结构进行表征;利用MFT-R4000摩擦磨损试验机、Hysitron Ti-950型原位纳米力学测试系统考察薄膜的摩擦学及力学性能。结果表明:所制备的金刚石薄膜具有富勒烯纳米团簇/非晶复合纳米结构,在磨屑中也出现了这种稳定的片层结构从而起到了良好的减摩作用;并且薄膜表现出优异的力学性能和摩擦学性能:其硬度为26.8GPa、弹性回复为85%、摩擦因数为0.01。由于这种特殊纳米结构的存在,使得薄膜的力学性能及摩擦学性能显著提高。
- 张庆堂吴坤尧龚珍彬张斌张俊彦
- 关键词：环戊二烯力学性能摩擦学性能
- 低摩擦长寿命类富勒烯碳基薄膜的制备及其摩擦学特性被引量：4
- 2018年
- 以甲烷(CH4)为前躯体,利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在单晶硅〈n-100〉基底表面制备含氢类富勒烯碳基薄膜(FL-C∶H)。采用高分辨透射电镜(HRTEM)、拉曼光谱仪(LABRAM)和多功能X射线光电子能谱仪(XPS)对薄膜及磨屑结构进行表征;利用摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜(SEM)分别测试薄膜的摩擦学性能和观察磨屑的微观形貌。结果表明,所制备的碳基薄膜具有类富勒烯纳米结构,且磨屑的显微结构亦呈现类富勒烯结构的特征。同时,类富勒烯纳米结构的碳基薄膜具有优异的摩擦学性能,与传统非晶类金刚石薄膜相比,其磨损寿命显著提高,在载荷为30N、摩擦速率为0.1m/s下薄膜的磨损寿命为3 538.2m,摩擦系数低至0.012左右,显示出长寿命低摩擦特性。
- 吴坤尧孟志新李兆丁旭张斌张俊彦
- 关键词：长寿命
- 医用钛合金表面聚电解质层接枝酪蛋白磷酸肽复合薄膜的生物矿化评价被引量：3
- 2014年
- 采用层层自组装的方法,在羟基化和硅烷偶联剂处理的医用钛合金表面交替组装海藻酸钠和壳聚糖,再通过酰胺化反应接枝酪蛋白磷酸肽,在医用钛合金表面形成具有仿生矿化能力的聚电解质复合薄膜。采用XPS、ATR-FTIR、FESEM以及XRD对样品表面进行表征,并将各组样品放入模拟体液中考察仿生矿化沉积能力。结果表明:在医用钛合金表面成功制备了聚电解质层接枝酪蛋白磷酸肽复合薄膜,经仿生矿化的各组样品表面均有羟基磷灰石沉积,聚电解质层组表面具有纳米多孔结构以及羧基和羟基活性基团,接枝酪蛋白磷酸肽后表面又具有磷酸活性基团,因此最终形成的复合薄膜羟基磷灰石沉积最为致密,表明其生物矿化能力明显增强。
- 张民珍李明昕王富国刘斌张俊彦
- 关键词：钛合金表面改性羟基磷灰石生物矿化
- PECVD制备六方金刚石结构碳氢薄膜被引量：1
- 2013年
- 利用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在单晶硅(100)表面上制备了一层含有六方金刚石结构的碳氢薄膜。采用透射电子显微镜和拉曼光谱仪对薄膜结构进行表征;并用Nano-indenterⅡ型纳米压痕仪和CSM—摩擦磨损试验机对薄膜的力学性能和摩擦学性能进行了测试。结果表明:该碳氢薄膜含有六方金刚石结构,另外还含有少量的纳米弯曲石墨片段;与制备的类金刚石碳氢薄膜相比,该薄膜具有较好的力学性能,同时该薄膜在空气环境下表现出了较好的摩擦学性能。
- 曹忠跃张斌魏利张俊彦
- 关键词：等离子增强化学气相沉积
- 水分子诱导类金刚石薄膜表面的变化被引量：1
- 2013年
- 利用等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅表面制备了类金刚石(DLC)薄膜,并将其分别浸泡在经磁场处理和未经磁场处理的去离子水中。利用X射线光电子能谱仪、原位纳米力学测试系统和高速摩擦磨损测试仪分析和比较在水和磁化水中浸泡后DLC薄膜表面的变化情况。结果表明:磁场作用将改变经过DLC薄膜表面微孔或缺陷渗进薄膜内的水分子个数,进而诱导DLC薄膜表面发生变化。在含水环境中,比如液体水中,水分子参与反应并诱导C=C键朝向C-C或C-H键转化,并且氢原子将进入薄膜内中和膜内自由基,进而导致其硬度,摩擦因数升高。
- 欧玉静王永富张俊彦
- 关键词：类金刚石薄膜水分子表面化学
- 甲烷流量对类富勒烯碳基薄膜结构与摩擦学性能的影响
- 2017年
- 以甲烷为前驱体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术沉积类富勒烯碳基(FL-C∶H)薄膜于单晶硅基底材料表面。利用高分辨透射电镜(HRTEM)和拉曼光谱仪(Ramman)对薄膜的结构形貌进行表征;通过原位纳米力学测试系统和摩擦磨损试验机分析比较薄膜在不同甲烷流量的情况下的力学特征及摩擦学特性。实验结果表明:所制备的碳基薄膜具有类富勒烯纳米结构特征,甲烷流量对类富勒烯碳基薄膜(FL-C∶H)的结构和性能具有较大的影响;薄膜的弹性模量、硬度以及薄膜中的类富勒烯结构随着甲烷流量的增加而减小,但是摩擦系数对甲烷流量的变化不敏感。
- 吴坤尧宗彦旭龚珍彬杨常清李兆鲁媛媛孟志新
- 关键词：力学性能摩擦学性能
- 类富勒烯碳基薄膜与Al2O3对偶球的摩擦学性能研究被引量：1
- 2017年
- 以甲烷(CH4)为前躯体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在单晶硅基底表面制备类富勒烯纳米结构类金刚石薄膜(FL-C∶H)。采用高分辨透射电镜(HRTEM)、拉曼光谱仪(LABRAM)和多功能X射线光电子能谱仪(XPS)对薄膜的结构进行表征;利用原位纳米力学测试系统、摩擦磨损试验机、三维轮廓仪和奥林巴斯STM6光学显微镜分析比较薄膜在不同摩擦时间阶段的摩擦行为及磨痕处硬度变化情况。实验结果表明,所制备的类金刚石薄膜具有类富勒烯纳米结构特征,在摩擦过程中并未发生石墨化,而是sp2键合结构减少,使得磨痕处的硬度随着摩擦时间的增加而增大。
- 吴坤尧宗彦旭赵更锐王妍丁旭
- 关键词：摩擦学性能
