脈沖電子束輻照銀層形態(tài)演化機制及高溫摩擦性能.pdf

1、運動副在高溫、高接觸應力條件下的固體潤滑是目前高端技術裝備發(fā)展所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。銀層在高溫時具有良好的固體潤滑性能，同時具有結構簡單、易制備、高溫穩(wěn)定性好的特點，是一種理想的高溫固體潤滑材料。傳統(tǒng)方法制備的銀層膜基結合力低，重載條件下易剝落，從而限制其在高溫重載條件下的應用。電子束合金化技術是通過具有高能量密度的電子束轟擊到樣品表面，產生高溫熔化形成冶金結合，提高基體與銀層的結合力，解決銀層在高溫重載下的潤滑問題。
　　本文分別研

2、究了三種不同工藝下制備銀固體潤滑層的組織結構及高溫性能：第一種工藝為直接在M50鋼的表面進行磁控濺射沉積銀層；第二種工藝為首先采用低能脈沖電子束輻照技術對M50基體進行預清潔，隨后進行銀層沉積；第三種工藝為M50基體進行電子束預清潔后沉積銀層，最后對銀層表面進行強流脈沖電子束輻照處理。
　　研究了電子束輻照后銀層表面形態(tài)演化機制。由SEM圖像可得電子束輻照后的銀層表面形貌大致可分為三類：完整連續(xù)覆蓋、網(wǎng)狀、分散狀球形形貌。一定厚度

3、銀層在高能量密度以及多次輻照條件下會產生熔化及蒸發(fā)損失，隨著銀層剩余量的由多到少，銀的形態(tài)會由完整連續(xù)向分散球形結構轉變。銀層表面形成的主要驅動力為表面能，表面能最低的狀態(tài)為銀層最穩(wěn)定狀態(tài)。
　　在高溫(400/500/600℃)以及高接觸應力(2.0/2.5/3.0/3.5GPa)條件下進行銀層摩擦磨損試驗。結果表明：M50基體直接進行磁控濺射沉積得到的銀層在高溫、高載條件下由于膜基結合力較差在磨損初期即大面積剝落；基體進行電子