info@luanan.net.vn
Luận án DOC

Luận án Nghiên cứu chế tạo và tính toán mô phỏng màng mỏng với nền cacbon giống kim cương có tính chống mòn cao và ma sát thấp

Năm2020
Lĩnh vựcCơ khí - Động lực
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG MÀNG MỎNG VỚI NỀN CACBON GIỐNG KIM CƯƠNG CÓ TÍNH CHỐNG MÒN CAO VÀ MA SÁT THẤP

Ngành:

Kỹ thuật cơ khí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG MÀNG MỎNG VỚI NỀN CACBON GIỐNG KIM CƯƠNG CÓ TÍNH CHỐNG MÒN CAO VÀ MA SÁT THẤP" tập trung giải quyết vấn đề ma sát và mài mòn gây thất thoát năng lượng và giảm tuổi thọ thiết bị trong các hệ thống cơ khí hoạt động trong điều kiện bôi trơn kém hoặc không bôi trơn. Các giải pháp màng chống mòn truyền thống thường gặp hạn chế về hệ số ma sát cao, tính không ổn định ở nhiệt độ cao hoặc ứng suất dư lớn.

Nghiên cứu này đề xuất phát triển màng mỏng nanocomposite có nền cacbon giống kim cương (DLC), được đánh giá là vật liệu tiềm năng nhờ khả năng hình thành lớp bôi trơn rắn giàu graphite trong quá trình ma sát. Mục tiêu chính là thiết kế và chế tạo màng mỏng nanocomposite với các tinh thể TiC phân tán trên nền DLC vô định hình bằng phương pháp kết hợp phún xạ magnetron (PVD) và hóa học (CVD). Phương pháp lai này nhằm khắc phục nhược điểm của PVD (tốc độ phủ thấp, ứng suất dư lớn) và CVD (độ cứng, chống mòn kém) riêng lẻ, hướng tới màng có tốc độ phủ cao, độ cứng cao, tính chống mòn tốt, ma sát thấp và ứng suất nội thấp.

Bên cạnh đó, luận án xây dựng mô hình và lưu đồ giải thuật tính toán mô phỏng ứng xử tĩnh của màng chịu tải bởi đầu đâm nano, sử dụng phần mềm Matlab. Mô hình này cho phép đánh giá khả năng chịu tải và hư hỏng của màng trong các điều kiện chịu tải phức tạp. Các kết quả thực nghiệm và mô phỏng xác nhận rằng màng nanocomposite chế tạo bằng phương pháp kết hợp PVD và CVD có độ cứng cao (20-30 GPa), ứng suất dư thấp (1-2 GPa), khả năng bám dính tốt và hệ số ma sát rất thấp (0,17-0,19) trong điều kiện không bôi trơn. Những tính chất ưu việt này cho thấy màng nanocomposite nền DLC vượt trội so với các màng chống mòn thông thường, mở ra tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực cơ khí chính xác.

Mục lục chi tiết:

  • Mở đầu
  • Chương 1. Tổng quan về màng mỏng và các phương pháp chế tạo
  • Chương 2. Chế tạo màng mỏng có nền cacbon giống kim cương phủ bằng phương pháp phún xạ magnetron kết hợp hóa học
  • Chương 3. Các tính chất cơ học và ma sát của màng mỏng có nền cacbon giống kim cương phủ bằng phương pháp phún xạ magnetron kết hợp hóa học
  • Chương 4. Tính toán mô phỏng ứng xử tĩnh của màng nanocomposite có nền cacbon giống kim cương chịu tải bởi đầu đâm nano
  • Kết luận và kiến nghị

Tài liệu liên quan