CrBCN硬质薄膜的制备及摩擦学特性的研究开题报告

1. 研究目的与意义

过渡族金属氮化物因其具有硬度高、高温抗氧化、耐腐蚀和摩擦系数低等优点，而常被用来作为高速钢和硬质合金表面的耐磨涂层。

因此本次毕业设计的目的就是深入研究b掺杂对crcn薄膜的结构和性能的影响规律，掌握制备掺b薄膜的方法和工艺参数，说明不同工艺参数对薄膜结构的影响规律，阐述掺b薄膜在水润滑条件下的磨损机制，探讨掺b薄膜的水润滑摩擦学特性随实验条件的变化规律。

研究成果是希望能拓宽水润滑技术用薄膜的种类和设计思路，提高我国绿色摩擦学的研究水平。

2. 国内外研究现状分析

碳基薄膜和过渡金属碳氮化物薄膜是很好的水润滑部件表面改性薄膜。

目前，人们主要侧重于碳基薄膜（如类金刚石碳、非晶氮化碳和类石墨碳)水润滑摩擦性能研究，与碳基薄膜相比，过度金属碳氮化物具有高硬度、低摩擦、耐腐蚀、低内应力和高韧性等优点。

若在crn薄膜中掺杂b元素，随着b掺杂量的增加，crbn薄膜的柱状生长被打断。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：制定b元素掺杂到crcn薄膜的制备工艺，分析不同工艺参数对薄膜组成的影响及薄膜的水润滑摩擦学特性的研究。

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 2、基材准备、参数探索与薄膜制备。

4. 研究创新点

过渡族金属氮化物由于可以被用来作为高速钢和硬质合金表面的耐磨涂层。

近年，人们通过在crcn涂层中掺入al、ti、mo等过渡族合金元素，进一步提高涂层的性能，取得了显著的成果。

b元素具有提高材料的硬度和抗化学扩散的功用，但对该元素对薄膜的摩擦特性的影响的研究还很少。