碳氮基薄膜的制备及摩擦特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：了解并掌握如何制造碳氮基薄膜的方法及其工艺参数，总结不同的方法及工艺参数对碳氮基薄膜的影响规律。同时分别探究碳氮基薄膜作为刀具的涂层时的以摩擦性能为主的其他各个方面的性能。

研究意义：确定碳氮基薄膜作为刀具涂层时的制备方法；详细表征制备的薄膜成分及结构；研究如何优化制备薄膜的耐磨性

2. 国内外研究现状分析

对于碳氮基薄膜的研究最初开始于1979年j.j.cuomo等人，直到1993年niu第一个宣布用激光烧蚀的方法得到了β-c₃n₄薄膜。在1994年国内，武汉大学的研究人员先后使用射频cvd，磁控溅射等方法成功合成了氮化碳薄膜，同时研究了它在高速钢上的镀膜工艺，发现镀了氮化碳的钻头比没有镀膜的钻头寿命提高了25倍，比镀了氮化钛的钻头寿命提高了3倍，且氮化碳薄膜具有较高的硬度，较好的热稳定性，是理想的干式切削刀具。

目前在国外，日本京都陶瓷公司的产品处于国际先进水平。我国碳氮基方面还有很大的发展与进步空间。

总的来说，碳氮基薄膜作为刀具涂层相对于其他涂层具有许多优势，例如高硬度，良好的减摩性。同时对于碳氮膜的开发与应用需要进一步的加强，许多研究人员正在致力于在一定工艺下膜的组成，结构，性能的稳定性。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：根据实验室所具备的各项试验条件，采用磁控溅射技术来制备各种不同的碳氮基薄膜，并且对碳氮基薄膜的切削性进行研究。

时间安排：

1、查阅相关资料文献，熟悉课题内容，了解薄膜技术发展历程和制备的技术重点，以及特殊元素对薄膜特性的影响，提前设定好实验时所需调整和改变的工艺参数以及所需记录的实验数据参数。 2周

4. 研究创新点

实验室采用磁控溅射技术来制备各种不同的碳氮基薄膜，改变碳氮元素含量制备不同的薄膜，可以分别总结碳氮元素含量的多少以及温度对薄膜各个方面性能的影响。从而获得合适的碳氮基薄膜。同时通过观察其磨损机理我们可以研究更耐磨的碳氮基涂层。