CoCrMo合金等离子渗氮——掺钨类金刚石薄膜复合处理的摩擦学性能研究

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• 论文作者：许伟 ; 周克崧 ; 林松盛 ; 谭笛 ; 代明江 ; 侯惠君
• 年：2016
• 作者机构：中南大学材料科学与工程学院;广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室;
• 论文关键词：复合处理 ; 掺钨类金刚石薄膜 ; CoCrMo等离子渗氮 ; 摩擦磨损
• 会议召开时间：2016-12-02
• 会议录名称：珠三角光电产业与真空科技创新论坛暨广东省真空学会2016年学术年会论文集
• 语种：中文
• 分类号：TG174.4;R318.08
• 学会代码：ZKXH
• 会议名称：珠三角光电产业与真空科技创新论坛暨广东省真空学会2016年学术年会
• 会议地点：中国广东广州
• 主办单位：广东省振兴科技基金会、广东省真空学会
• 学会名称：广东省真空学会
• 页数：9
• 文件大小：2977k
• 原文格式：O
• 会议级别：地方

摘要

为了提高CoCrMo合金材料的耐磨性能,延长其作为生物植入体的使用寿命。本文采用了等离子渗氮和掺钨类金刚石薄膜沉积的复合处理工艺,通过SEM、XRD、维氏硬度计、划痕仪和摩擦磨损试验机表征了离子渗氮和DLC薄膜沉积对CoCrMo合金的组织、结构及摩擦学性能的影响。结果表明:离子渗氮后,CoCrMo合金表面生成了一层CrN,提高了基体的硬度。复合处理后的CoCrMo样品其硬度、结合力和摩擦磨损性能均优于单一沉积DLC薄膜的CoCrMo样品硬度。CoCrMo合金的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,而DLC/CoCrMo和DLC/PN CoCrMo的磨损机制以滑动磨损为主并伴随少量的磨粒磨损。CoCrMo合金经表面沉积DLC薄膜处理,其平均摩擦因数从0.5降低到了0.1,而复合处理后的CoCrMo样品的摩擦系数进一步地降低到0.075。此外,CoCrMo合金复合处理样品的磨损率为3.8×10~(-8)mm~(-3)/N·m,相对于单一DLC沉积的样品的1.82×10~(-7)mm~(-3)/N·m~3,其耐磨损性能提高了一个数量级。

引文

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