氮化鉻和氮化碳薄膜的徑向納動(dòng)運(yùn)行與損傷研究.pdf

1、西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文氮化鉻和氮化碳薄膜的徑向納動(dòng)運(yùn)行與損傷研究姓名：張爽申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師：錢林茂20080301西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第| l 頁A b s t r a c t ．D u et o t h e i r e x c e l l e n t m e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ，c h r o m i u mn i t r i d e (

2、c m x ) a n da m o r p h o u s c a r b o n n i t r i d e ( a - C N x ) f i l m s h a v e b e e nw i d e l y e m p l o y e d a sp r o t e c t i v eh a r d c o a t i n g s i n t h e a r e a s o f c u t t i n g t o o l s ，b

3、 i o m e d i c a l e n g i n e r r i n g a n dm i c r o e l e c t r o m e c h a n i c a l s y s t e m s ( M E M S ) ．O nt h e o t h e rh a n d ，b e c a u s eo ft h ev a r i a t i o no f t e m p e r a t u r ea n d m e c h

4、 a n i c a lv i b r a t i o n ，n a n o f r e t t i n gw i d e l ye x i s t si nM E M S a n d h a sb e c o m eak e y t r i b o l o g i c a lp r o b l e m o f c o n c e r n ．T h e r e f o r e ，i ti si m p o r t a n t t ou

5、n d e r s t a n dt h en a n o f r e t t i n gp r o p e r t i e so f t h eC r N x a n d a - C N x f i l m s ．W i t han a n o i n d e n t e r , t h en a n o f r e t t i n gb e h a v i o r so fC r N xf i l ma n da - C N x f

6、 i l mw e r e s t u d i e db y u s i n gas p h e r i c a ld i a m o n d i n d e n t e r u n d e r v a r i o u sa p p l i e d n o r m a ll o a d ．T h en a n o f r e t t i n gd a m a g eo ft h ef i l m sW a sa n a l y z e

7、d b ys c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( S E M ) a n d l a s e rc o n f o c a ls c a n n i n g m i c r o s c o p y ( L C S M ) ．F i n a l l y ，t h ee f f e c t s o ff i l mt h i c k n e s s a n dc u r v a

8、 t u r er a d i u so fi n d e n t e r o nt h en a n o f r e t t i n gd a m a g eo f f i l m w e r ea l s od i s c u s s e d ．T h em a i nc o n c l u s i o n so f t h er e s e a r c hC a l lb es u m m a r i e d a sf o l l

9、 o w i n g ：1 ．T h eC r N xf i l m C a l l e f f e c t i v e l y i m p r o v et h ea n t i - p r e s s u r e a b i l i t yo f4 0 C rs u b s t r a t e 。U n d e r t h es a m ec o n d i t i o n s ，t h eC r N xf i l me x h i

10、 b i t e dl a r g e rc o n t a c ts t i f f n e s s ，b u ts m a l l e rr e s i d u a li n d e n t a t i o nd e p t ha n d l e s se n e r g yd i s s i p a t i o nt h a n4 0 C rs u b s t r a t e ．T h e r a d i a ln a n o f

11、 r e t t i n g d a m a g ei n4 0 C rW a sm a i n l yi d e n t i f i e d 嬲t h e p i l e u po f t h ep l a s t i cd e f o r m a t i o n a r o u n di n d e n t s ．H o w e v e r ，t h e r a d i a l n a n o f r e t t i n g d a

12、 m a g e i n C r N x f i l m W a s c h a r a c t e r i z e d a s t h ei n i t i a t i o na n dp r o p a g a t i o no f t h er i n ga n d r a d i a lc r a c k s ，w h i c hw e r e r a i s e df r o mt h er a d i a la n dh o

13、 o pt e n s i l es t r e s s o nt h ei n t e f f a c e o fC r N xf i l ma n ds u b s t r a t e ．2 ．T h e n a n o f a t i g u e d a m a g e o f t h ea - C N x f i l mo n S i ( 10 0 ) s u b s t r a t e w a sf o u n d t os

14、t a r tf r o mt h e b u c k l i n go f t h ef i l m ，f o l l o wb yt h e i n i t i a t i o na n d p r o p a g a t i o no ft h er i n g - l i k e c r a c k a t t h ee d g eo ft h eb u c k l e df i l m ，a n df i n i s h a