Effekt av Arc Source Current på friktionskoefficienten av tennfilmer

Att minska filmens friktionskoefficient bidrar till att öka slitstyrkan, vilket kan förlänga arbetsstyckets livslängd. Från ovanstående resultat och vi kan se båtkällans ström har ett stort inflytande på filmens ytkvalitet och har därför ett viktigt inflytande på friktionskoefficienten.

Fig. 1 visar filmens tribologiska egenskaperskurva och förhållandet mellan bågkällans ström och friktionskoefficienten. Såsom visas i figuren ökar filmens friktionskoefficient gradvis när ljuskällans ström ökar. Vid höga strömmar har ljuskällans mål en högre temperatur, vilket resulterar i fler makroskopiska partiklar och kluster, och dessa partiklar eller kluster har högre energi och de är inte lätt blockerade av andra partiklar under migreringen från bågkällans mål till substratet ( prov). Temperaturen är hög när de når ytan av substratet (provet), så diffusionen på ytan är snabb, och filmens avsättningshastighet är snabb också. Närvaron av dessa stora partiklar leder till den grova ytan av den slutliga belagda filmytan, eftersom partiklarna är stora i storlek och kvantitet. Därför är friktionskoefficienten för den högströmbelagda TiN-filmen under samma betingelser större än den för den småströmbelagda filmen.

a) I = 40A; b) I = 70A; c) I = 80A; d) I = 90A; e) polerat rostfritt stål substrat; f) Förhållandet mellan bågkällans ström- och filmfriktionskoefficient

Fig. 1 Kurva för friktionskaraktäristika hos filmer belagda med olika bågkällströmmar och polerade höghastighetsstål

Från filmens tribologiska karaktärskurva kan man se att när ljuskällans ström är 40 A, är TiN-filmens friktionskraft låg, men när ljuskällans ström ökar, minskar filmens ytkvalitet på grund av ökningen av droppar och friktionskraften ökade. I början, på grund av vibrationer, svänger vissa kurvor, men stabiliseras gradvis med tiden som passerar.

Genom att jämföra friktionskurvorna hos filmer belagda med 40 A ljusbågsströmmen och friktionskurvorna i polerat höghastighetsstål, kan man se att filmens friktionskraft är lägre än för polerat höghastighetsstål, dropparna av ytan av den tunna TiN-filmen som avsätts under låg ström är liten i storlek och kvantitet, råheten är låg. Med ökningen av strömmen ökar friktionen hos den belagda TiN-filmen motsvarande, vilket innebär att ytkvaliteten hos den tunna filmen belagd med en stor ström minskar. Dessutom kan dessa kurvor också återspegla skillnaden i kurvanövergången från den initiala instabila zonen till den stabila zonen. När jag = 40 A är övergångszonen mycket kort. Övergångskurvan för polerat höghastighetsstål är platt och slät. När strömmen ökar blir också kurvan i övergångsregionen gradvis skarp, vilket, såsom redan diskuterats ovan, är effekten av dropppartiklar på ytan av filmen.

Det finns vissa regler för förändringarna i friktionskarakteristiken. I början utsätts filmens yta för en plötslig kraft, och dropppartiklarna påverkas av påverkan. Eftersom dessa dropppartiklar bara klibbar på ytan av filmen, slås de lätt av och friktionen är relativt liten. Efteråt interagerar friktionskraften med de stora dropppartiklarna begravda djupt inuti filmen, dessa dropppartiklar slås inte lätt bort, så friktionen plötsligt stiger och stabiliseras därefter. De droppar som begravdes djupt i filmen är relaterade till ljuskällans ström. Om ljuskällans ström är liten är dropparna små i storlek och kvantitet, så dropparna som är begravda i filmen är små också, och filmen har liten friktionskraft. När ljuskällans ström ökar, ökar dropparna också och blir större, så friktionskraften ökar.