导读:本文包含了纳米金刚石涂层论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金刚石,纳米,涂层,气相,化学,薄膜,基体。
纳米金刚石涂层论文文献综述
邓彪,周科朝,肖和,魏秋平,马莉[1]（2019）在《微观结构对纳米金刚石涂层WC-Co结合性能的影响》一文中研究指出微观结构对金刚石涂层硬质合金的结合性能具有重要影响。本文采用酸碱二步腐蚀法预处理WC-Co基体,使用热丝化学气相沉积(HFCVD)设备,分别在CH_4浓度为2%,3%,4%的CH_4/H_2/Ar气氛体系中,沉积得到不同微观结构的金刚石薄膜。采用SEM和Raman分别对薄膜的表面形貌、截面形貌及sp~3/sp~2相成分进行表征,采用划痕法评估薄膜的膜基结合性能。结果表明:提高甲烷浓度可有效细化金刚石晶粒,有利于纳米晶金刚石的生长;当金刚石薄膜的晶粒尺寸从几百纳米降低至几十纳米时,薄膜的sp~2相增多,晶粒的形核密度随之提高;各样品所沉积的金刚石薄膜在剥落时所受的临界载荷分别为15.2,6.9和9.1 N,结合薄膜的微观结构,可得出结论:高纯度、高形核密度的金刚石有利于提高纳米尺寸薄膜与WC-Co基体的结合性能。(本文来源于《粉末冶金材料科学与工程》期刊2019年04期）
梁宝岩,王明智,王长通[2]（2019）在《金刚石表面镀覆纳米Ti涂层》一文中研究指出采用FeTi合金粉末和金刚石粉末,通过微波热处理和微波熔盐热处理两种技术,在金刚石的表面镀覆了由纳米Ti颗粒构成的致密涂层,并对涂层的组织和形貌进行了分析。结果表明:对混合粉体进行700℃和900℃微波热处理,保温1h,在粒度为50μm的金刚石表面形成了Ti涂层,Ti涂层比较均匀平整,由大量Ti颗粒紧密堆积而成,Ti颗粒的平均粒度为35nm;而采用微波熔盐热处理时,在粒度为50μm的金刚石表面形成的Ti涂层与微波热处理形成的Ti涂层形貌基本相同,Ti颗粒的粒度长大到50nm;当金刚石的粒度为50nm时,涂层的主相为Ti,同时还出现了TiN,Fe2TiO4等物相。(本文来源于《中原工学院学报》期刊2019年03期）
张勇,袁建辉,谭礼明,陈晓晓,姚阳光[3]（2018）在《温度和厚度对纳米金刚石涂层残余应力的影响》一文中研究指出目的通过改善液相等离子喷涂制备纳米金刚石涂层的工艺参数,提高纳米金刚石涂层的显微硬度与结合强度。方法利用Ansys有限元软件对纳米金刚石涂层中的残余应力进行数值模拟。建立纳米金刚石涂层的有限元分析模型与热传导方程,探讨了涂层的厚度与降温速度对纳米金刚石涂层残余应力的影响。通过扫描电子显微镜对制备的纳米金刚石涂层表面进行分析,并且利用显微硬度计和表面划痕仪测定纳米金刚石涂层的显微硬度和结合强度。结果纳米金刚石涂层的主应力为拉应力,涂层的最大主应力随着厚度的增大而具有先增大、后减小、再增加的特点。随着涂层厚度的增加,涂层的最大剪应力由涂层表面转移到涂层界面,其值先减少,后保持稳定。涂层整体、涂层界面和涂层表面的最大主应力与最大剪应力,随涂层温度的升高而呈线性递减的趋势。纳米金刚石涂层的主应力集中在涂层的四周,而涂层的剪应力分布在涂层表面。纳米金刚石涂层表面较光滑,由大量纳米级的细小扁平颗粒紧密排布而形成。结论采用适当的工艺参数制备出厚度为0.1 mm的纳米金刚石涂层,其显微硬度和结合强度分别约为150HV和9 N。(本文来源于《表面技术》期刊2018年08期）
向道辉,郭振海,冯浩人,姚云龙,刘中云[4]（2018）在《微米及纳米金刚石涂层扁钻的制备及其切削性能》一文中研究指出目的研究微米金刚石薄膜(Microcrystalline diamond film,MCD film)和纳米金刚石薄膜(Nanocrystalline diamond film,NCD film)的微观组织结构和表面质量,以及由两种薄膜涂覆制成的微米金刚石涂层扁钻(MCD coated spade drill)和纳米金刚石涂层扁钻(NCD coated spade drill)在切削碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)时的切削性能。方法采用热丝化学气相沉积法在硬质合金扁钻上分别制备MCD薄膜和NCD薄膜。使用扫描电子显微镜观察金刚石薄膜的表面和横截面形貌,利用白光干涉表面轮廓仪测量薄膜的表面粗糙度值,使用拉曼光谱仪检测薄膜的结构成分,利用X射线衍射仪(XRD)检测薄膜的晶体结构和晶面取向,通过切削实验分析无涂层刀具和微、纳米涂层刀具的切削性能。结果制成的MCD和NCD薄膜涂覆均匀,两种薄膜的厚度都为8μm,晶面取向均以(111)面和(220)面为主。MCD薄膜晶粒棱角分明,平均晶粒尺寸为2~3μm,NCD薄膜的表面更光滑,平均晶粒尺寸为100 nm。MCD和NCD薄膜测定区域的表面粗糙度值分别为0.4μm和0.24μm。在相同的切削条件下,无涂层刀具钻削30个孔后,刀具已经达到了报废标准,不能继续使用。两种金刚石涂层刀具各钻削50个孔后,MCD和NCD涂层刀具后刀面的最大磨损量分别为0.192 mm和0.093 mm,均没有超过磨钝标准VB=0.2 mm(后刀面磨损带宽度),其中NCD涂层刀具的耐磨性最好。结论 MCD和NCD薄膜,尤其是NCD薄膜,能够有效地提高硬质合金刀具的耐磨性,延长刀具的使用寿命。(本文来源于《表面技术》期刊2018年08期）
马珊珊[5]（2016）在《纯钛表面纳米金刚石薄膜涂层的制备及生物性能的研究》一文中研究指出背景与目的:随着当今社会经济的快速发展,各个领域都发生了巨大的变化,在口腔修复学领域,牙列缺损和牙列缺失的修复治疗方法,也得到了有效发展。较传统的固定义齿和活动义齿相比,种植义齿作为人类的“第叁副牙齿”,具有更好的稳定性,舒适度,不损伤口腔内健康组织等优点,得到口腔医生和患者的强烈认可。目前,口腔种植体材料,应用最多的就是钛或钛合金,该材料具有良好的生物相容性,抗腐蚀性和力学性能而广受关注。但是钛金属仍有一些不足之处,如具有生物惰性,不具有骨诱导能力;会向周围组织中释放金属离子等。因此,纯钛种植体材料表面进行生物、理化改性,提高其生物活性是当前生物植入性材料的研究热点。植入性材料进行生物改性的方法主要是对植入材料表面添加生物活性涂层,改善植入材料的弹性模量,表面的润湿性,表面能等因素,促进骨结合。纳米金刚石(Nanocrystalline Diamond,NCD)薄膜具有良好的耐磨、耐腐蚀性,化学稳定性和生物相容性;可与各种基底面能达到较高的结合强度;纳米颗粒的尺寸效应,具有较高的表面活性;表面的碳元素易于氢,氧,羟基,羧基等基团通过化学键形成稳定的终止表面,可通过物理吸附作用吸附各类蛋白等优势,因此备受关注。本课题采用微波等离子体化学气相沉积(Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition,MPCVD)的方法,在商业纯钛表面合成NCD薄膜,实验中通过扫描电子显微镜,X射线衍射,X射线光电子能谱,接触角等技术表征纳米金刚石薄膜的理化性质,粒径大小以及亲疏水性,并对人骨肉瘤细胞MG63细胞进行培养,观察覆盖纳米金刚石薄膜的钛片对细胞粘附增殖及成骨向分化的影响,为研究具有生物活性的植入体材料提供依据。实验与方法:一、NCD薄膜的制备经MPCVD方法在商业纯钛表面制备NCD薄膜,即为氢终端的纳米金刚石薄膜(NCD-h),将上述得到的金刚石薄膜进行热处理后,即得到终端为含氧基团的纳米金刚石薄膜(NCD-o)。二、NCD薄膜理化性能的评估1、利用扫描电子显微镜及光谱仪观察表面形貌及元素含量分析2、利用x射线光电子能谱对金刚石薄膜表面进行元素分析3、X射线衍射对金刚石粒径大小评估4、接触角仪器对材料润湿性检测叁、生物性能评估1、CCK-8检测薄膜的细胞毒性2、DAPI染色,观察细胞的粘附情况3、扫描电镜观察细胞的粘附形态4、CCK-8检测细胞的增殖情况5、碱性磷酸酶活力检测结果:一、理化性能检测1、扫描电镜及光谱分析30min组的金刚石颗粒大小均匀,且聚集成核,核与核之间相互连接成膜,薄膜厚度均一一致的覆盖在钛片表面,粒径大小在20-250nm之间;10min组,金刚石粒径大小尚均匀,但核与核之间有间隙,薄膜成形不完善;60min组,金刚石粒径能均匀密实的覆盖在基底表面,但有核-核相互重迭的现象且粒径大小不均,大的晶粒已有几微米甚至十几微米。因此选定30min组作为实验组。光谱分析结果发现,该合成的金刚石薄膜表面的化学元素几乎全部为碳元素,其原子百分数AT%为95.27%,表面尚含有极少量的氧元素。2、X射线光电子能谱氧终端金刚石薄膜组有两个特色性峰,对比元素化学结构表发现两峰代表碳元素与氧元素的信号峰,在氢终端金刚石薄膜组只有较明显的碳元素峰,且峰值对应285ev,与金刚石的峰值相近。因此我们推测,该合成物质为金刚石或类金刚石成分。3、X射线衍射将得到的图像对金刚石峰进行拟合,利用Scherrer公式,计算金刚石薄膜粒径大小约13nm,即该合成金刚石薄膜为纳米级别。4、接触角纯钛片表面接触角为65°,氢终端组薄膜表面的接触角约为125°,氧终端组为38°。即氢终端金刚石薄膜表现为强疏水性,氧终端表现为亲水性。二、生物学性能评估1、CCK-8检测细胞毒性在6h,12h时,NCD-o组,光滑Ti片组细胞的增殖情况与单纯细胞组无明显差异,且均较NCD-h组相对增殖率高。24h之后,NCD-o组表现出明显的促进增殖的优势,较空白对照组相比具有明显的统计学差异。NCD-h与其他组相比较特别是NCD-o组仍处于劣势。根据口腔材料5级毒性评价标准分级评价发现,RGR值均处于0级的标准内,即各组均无细胞毒性,具有良好的生物相容性,说明各组材料均无细胞毒性。2、DAPI染色,观察细胞的粘附情况在铺板后的6小时可以看出,NCD-o组表面明显较光滑钛片组及NCD-h组细胞数量多,且光滑钛片组在6小时组的细胞粘附数量也明显较NCD-h组多。在24小时组,各组细胞均有明显增殖,特别是NCD-o组以及光滑钛片组的细胞数量,但是NCD-o组表面的细胞数量仍然明显较NCD-h组多。3、扫描电镜观察细胞在薄膜表面的粘附形态24h后各组细胞均伸展良好。细胞在NCD-o组的伸展面积明显较NCD-h组大,推测基底的润湿性影响细胞的粘附形态,而光滑组钛片细胞虽然伸展面积较大,但未见细胞丝状伪足伸出,细胞整体仅以片状粘附于基底之上,相比该组,在NCD-o、NCD-h组,细胞均有丝状伪足伸出,且均从细胞膜向四周发散。而NCD-o组与NCD-h组比较,NCD-o组细胞的丝状伪足的数量多且长度较长,甚至可见细胞丝状伪足之间的相互连接,这些均利于细胞牢固的粘附于基底上。4、检测细胞的增殖情况第1天各组之间差异不明显,随着细胞培养时间的延长,在第4天,细胞数量均明显增加,其中NCD-o组较NCD-h组的细胞增殖明显(*P<0.05)。而于第7天,NCD-o组细胞增殖情况明显优于NCD-h组,且与光滑Ti片组细胞相比具有统计学意义。5、碱性磷酸酶活力检测在培养第3天,NCD-o组细胞的碱性磷酸酶较单纯细胞组,光滑钛片组以及NCD-h组明显活性较强,随着培养时间延长,各组碱性磷酸酶活性均增强,其中NCD-o组对碱性磷酸酶活性促进作用最明显。结论:1.30min组的纳米金刚石,薄膜均一一致,具有较高纯度,未引入其它杂质元素,粒径大小均匀,为纳米级别大小。2.将氢终端的金刚石薄膜热处理后,得到的氧终端薄膜,具有较强的亲水性,利于细胞的粘附增殖和早期成骨向分化。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-04-01）
邓福铭,陈立,邓雯丽,赵烨,雷青[6]（2015）在《微/纳米金刚石复合涂层刀具的制备及切削试验》一文中研究指出利用化学气相沉积法在硬质合金基体上制备微/纳米金刚石复合涂层,采用扫描电镜、Raman光谱仪、洛氏硬度计、微粒喷浆试验仪对涂层进行微结构与性能表征,同时进行切削试验。结果表明:涂层表面晶粒细小,颗粒尺寸达到纳米级,涂层纯度高,膜/基结合力好,耐磨性高。切削试验结果显示:微/纳米金刚石复合涂层刀具切削加工工件的表面粗糙度比硬质合金刀具小,其表面粗糙度平均值为0.931μm;从后刀面磨损量结果看出微/纳米金刚石复合涂层刀具使用寿命长;从前、后刀面磨损形貌看出金刚石复合涂层结合力好,耐磨性高。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2015年10期）
邓福铭,陈立,刘畅,邓雯丽,雷青[7]（2015）在《微米、纳米及微/纳米复合金刚石涂层的切削性能研究》一文中研究指出利用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法在硬质合金上制备纳米、微米以及微/纳米复合金刚石涂层,并进行了切削对比试验。通过测试已加工材料的表面粗糙度和金刚石涂层刀具前、后刀面磨损,对比分析了不同金刚石涂层的切削性能,同时总结了CVD金刚石涂层刀具的失效形式及机理。结果表明:纳米金刚石涂层刀具切削加工后的表面粗糙度值最小,Ra=0.942μm;微米金刚石涂层刀具切削加工表面粗糙度值最大,Ra=1.631μm;纳米涂层刀具的后刀面磨损最大,约为微米涂层的2倍,复合涂层的5倍;微/纳米复合金刚石涂层刀具膜/基结合力高,前、后刀面的金刚石涂层没有出现脱落,且刀具的磨损量较少;金刚石涂层刀具的主要失效形式是涂层的过早脱落,其失效主要是由金刚石涂层的残余应力大、涂层化学纯度低、内部产生微裂纹多,以及切削时表面粗糙度高、切削力大和刀具积屑瘤普遍等原因引起的。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2015年04期）
代伟[8]（2015）在《金属掺杂类金刚石纳米复合涂层的制备、结构与性能》一文中研究指出金属掺杂类金刚石纳米复合薄膜(Me-DLC膜)具有诸多优异的力学、摩擦学、电学和生物学特性,尤其因其在降低残余应力方面的显着功效,近年来成为新型碳功能材料领域的研究热点和重要分支。主要综述了Me-DLC膜的常用制备技术,对金属掺杂导致类金刚石(DLC)薄膜的组分、结构和性能的变化规律进行了分析,阐述了金属掺杂导致的薄膜微结构演化与硬度、摩擦因数和残余应力之间的作用关系,最后提出了发展Me-DLC纳米复合薄膜的一些关键研究问题。(本文来源于《新技术新工艺》期刊2015年07期）
柳钟丽[9]（2014）在《CVD纳米碳化硅中间层及硬质合金基体金刚石涂层的研究》一文中研究指出碳纤维复合材料具有很高的比强度、非常大的比刚度、很好的抗疲劳和耐腐蚀等性能,使得这类材料在汽车、航空航天等领域应用广泛,但是这类材料难切削加工的特点使其应用受到了限制。金刚石薄膜除具有高硬度、高耐磨性、较低的摩擦系数与热膨胀系数等优点外,其优异的切削加工性能使得金刚石涂层刀具在加工行业具有重要的应用前景。因此,在硬质合金刀具上沉积金刚石薄膜的研究显得尤为重要。然而硬质合金热膨胀系数(4.5×10-6K-1)与金刚石热膨胀系数(1.0×10-6K-1)之间存在差异,且硬质合金基体中粘结相Co元素具有催石墨化的作用,这两种因素对薄膜与基体的粘附性造成很大的影响。为了解决膜／基结合力不足的问题,本文选择在硬质合金基体与顶层金刚石薄膜之间沉积纳米SiC(热膨胀系数3.8×10-6K-1)中间层法以有效的缓解热膨胀系数差异以及Co扩散带来的限制。本文采用H2、TMS(四甲基硅烷)作为反应前驱气体,用电子增强热丝化学气相沉积(EA-HFCVD)法在硅基体上制备纳米SiC薄膜；以H2和CH4的混合气体作为反应前驱体,用EA-HFCVD法在硬质合金(YG6X)平面刀具与钻头表面沉积金刚石薄膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、电子探针、拉曼光谱、纳米压痕、洛氏C压痕实验检测方法分别对薄膜的形貌、结构、成分、成键形式以及力学性能进行了表征。实验结果表明气压、基体温度及TMS vol.%均对纳米SiC薄膜生长及性能有影响。相比较而言,气压和TMS vol.%影响较为明显,尤其对SiC晶粒尺寸和形貌的影响较大；XRD结果表明,在本文探究的纳米SiC薄膜实验参数内,得到薄膜均为β-SiC；EPMA、 Raman及纳米压痕结果显示薄膜中Si/C比越接近1时,薄膜的纯度越高,其力学性能越好,且薄膜中多余的C以sp2键形式存在；薄膜最高的硬度和弹性模量值分别为23GPa、320GPa。综合气压、基体温度及TMS vol.%的实验结果与分析,得出本文讨论范围内最佳纳米SiC薄膜沉积参数为气压0.75kPa,基体温度620℃,TMS浓度0.1%。在YG6X平面刀具上沉积纯金刚石及纳米SiC中间层加顶层金刚石薄膜的实验表明,中间层可提高薄膜与基体间的粘附性,中间层薄膜致密性越好,改善粘附性的效果越明显。通过在YG6X的钻头上沉积金刚石薄膜的实验,发现在该实验装置下可以沉积出金刚石薄膜。实验中改变钻头尖端与灯丝的间距来调节钻头尖端的温度,发现在本实验灯丝排布方式下,钻头尖端温度过高,晶粒较大。由SEM与Raman结果得知,当钻头尖端以下温度在720～750℃附近,得到的金刚石薄膜质量较好。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-01）
徐锋,左敦稳,张旭辉,户海峰,张骋[10]（2013）在《基于微纳米金刚石过渡层的cBN刀具涂层制备》一文中研究指出立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,cBN)是仅次于金刚石的超硬材料,比金刚石具有更高的化学稳定性,可以胜任铁系金属的加工。本文在YG6硬质合金上基于微纳米金刚石过渡层开展cBN涂层的制备研究。本文在热丝化学气相沉积系统中制备微纳米金刚石过渡层(Micro/nanocrystalline diamond,M/NCD),在射频磁控溅射系统中制备cBN涂层,并对M/NCD与cBN涂层进行了成分、微观形貌与结合性能的研究。研究结果发现,在硬质合金基体上,M/NCD过渡层的结合性能明显优于NCD过渡层。磁控溅射制备cBN涂层过程中,存在适合cBN沉积的衬底偏压阈值,过高或过低的衬底偏压均不利于cBN含量的提高。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2013年01期）
纳米金刚石涂层论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用FeTi合金粉末和金刚石粉末,通过微波热处理和微波熔盐热处理两种技术,在金刚石的表面镀覆了由纳米Ti颗粒构成的致密涂层,并对涂层的组织和形貌进行了分析。结果表明:对混合粉体进行700℃和900℃微波热处理,保温1h,在粒度为50μm的金刚石表面形成了Ti涂层,Ti涂层比较均匀平整,由大量Ti颗粒紧密堆积而成,Ti颗粒的平均粒度为35nm;而采用微波熔盐热处理时,在粒度为50μm的金刚石表面形成的Ti涂层与微波热处理形成的Ti涂层形貌基本相同,Ti颗粒的粒度长大到50nm;当金刚石的粒度为50nm时,涂层的主相为Ti,同时还出现了TiN,Fe2TiO4等物相。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米金刚石涂层论文参考文献
[1].邓彪,周科朝,肖和,魏秋平,马莉.微观结构对纳米金刚石涂层WC-Co结合性能的影响[J].粉末冶金材料科学与工程.2019
[2].梁宝岩,王明智,王长通.金刚石表面镀覆纳米Ti涂层[J].中原工学院学报.2019
[3].张勇,袁建辉,谭礼明,陈晓晓,姚阳光.温度和厚度对纳米金刚石涂层残余应力的影响[J].表面技术.2018
[4].向道辉,郭振海,冯浩人,姚云龙,刘中云.微米及纳米金刚石涂层扁钻的制备及其切削性能[J].表面技术.2018
[5].马珊珊.纯钛表面纳米金刚石薄膜涂层的制备及生物性能的研究[D].吉林大学.2016
[6].邓福铭,陈立,邓雯丽,赵烨,雷青.微/纳米金刚石复合涂层刀具的制备及切削试验[J].人工晶体学报.2015
[7].邓福铭,陈立,刘畅,邓雯丽,雷青.微米、纳米及微/纳米复合金刚石涂层的切削性能研究[J].金刚石与磨料磨具工程.2015
[8].代伟.金属掺杂类金刚石纳米复合涂层的制备、结构与性能[J].新技术新工艺.2015
[9].柳钟丽.CVD纳米碳化硅中间层及硬质合金基体金刚石涂层的研究[D].大连理工大学.2014
[10].徐锋,左敦稳,张旭辉,户海峰,张骋.基于微纳米金刚石过渡层的cBN刀具涂层制备[J].南京航空航天大学学报.2013
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