分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法与流程

文档序号:12267274阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,所述方法采用多功能离子束沉积系统制备若干含银量不同的类金刚石膜,采用X射线衍射仪、能量色散谱仪、拉曼光谱、纳米压痕仪、三维白光干涉表面轮廓仪和高速往复式摩擦磨损实验机,分析各种类金刚石膜样品的微观结构和力学性能变化,探究类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的影响机理。

2.如权利要求1所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,所述方法随类金刚石膜含银量的不同,考察含银量变化引起的sp2-C键、sp3-C键含量及内应力的变化对类金刚石膜的硬度、摩擦磨损性能的影响,揭示类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的影响机理。

3.如权利要求1所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,采用X射线衍射仪分析类金刚石膜晶体结构,采用能量色散谱仪检测类金刚石膜中的元素含量,采用拉曼光谱检测类金刚石膜的价键结构,采用纳米压痕仪测试类金刚石膜硬度,采用三维白光干涉表面轮廓仪测量硅基片的厚度和类金刚石膜的厚度,采用高速往复式摩擦磨损实验机检测结果反映类金刚石膜与磨粒间的摩擦学性能。

4.如权利要求1所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,为探究类金刚石膜的宏观力学性能,采用三维白光干涉表面轮廓仪测量硅基片的厚度和类金刚石膜的厚度,代入如下的Stoney公式计算出类金刚石膜的内应力值:

<mrow> <mi>&sigma;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mi>s</mi> </msub> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>s</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mi>&delta;</mi> </mrow> <mrow> <mn>3</mn> <msub> <mi>Lt</mi> <mi>f</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <msub> <mi>v</mi> <mi>s</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

式中,tf是基体的厚度,ts是类金刚石膜的厚度,Es是基体的杨氏模量,νs为基片的泊松比,L为基片长度。

5.如权利要求1所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:

(1)类金刚石膜制备;

(2)观察与参数测量;

(3)分析类金刚石膜的力学性能,包括硬度和摩擦磨损性能;

(4)探究类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的影响机理。

6.如权利要求5所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,步骤(1)中包括以下步骤:

(1)选用不锈钢作为基材,将基材放入丙酮溶液中超声波清洗;

(2)使用氮气喷吹基材表面直至干燥,之后放入真空多离子束沉积系统中待沉积;

(3)启动真空多离子束沉积系统的真空泵抽本底真空,之后启动高能量离子源Ar+轰击片材表面;

(4)启动溅射银靶离子源,在基材上沉积一层Ag间隔层,之后关闭溅射银靶离子源;

(5)同时启动溅射银靶离子源和溅射碳靶离子源,在基材上沉积含有银元素的碳基薄膜,即得到类金刚石膜Ag-DLC。

7.如权利要求6所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,步骤(1)中使用的不锈钢为440A不锈钢,基材放入丙酮溶液中超声波清洗的时间为20分钟。

8.如权利要求6所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,步骤(3)中抽本底真空至1.8×10-4Pa,高能量离子源Ar+的电压和离子束电流为5keV/20mA,高能量离子源Ar+轰击片材表面10min。

9.如权利要求6所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,步骤(4)中溅射银靶离子源的电压和离子束电流为1200eV/35mA,在基材上沉积的Ag间隔层的厚度为0.2μm。

10.如权利要求6所述的一种分析类金刚石膜对飞行器液压伺服作动器密封性能的方法,其特征在于,步骤5)中溅射碳靶离子源的电压和离子束电流为1300eV/80mA;溅射银靶离子源的电压固定为800eV,溅射银靶离子源的离子束电流为20mA。

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