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作者:黄珂;顾德华;邵思武;乔自平;李君安;陈良贤;刘金龙;李成明;魏俊俊;
单位:北京科技大学新材料技术研究院;中国兵器工业第208研究所;
摘要:利用ANSYS软件热固耦合模块对类金刚石(DLC)涂层的残余热应力进行有限元分析,模拟等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备DLC涂层从沉积温度150℃降温至22℃的过程,研究不同DLC厚度、过渡层(Cr、WC)结构及过渡层厚度对DLC涂层残余热应力的大小及应力分布的影响。结果表明:无论是DLC涂层厚度还是复合过渡层厚度的增大都有利于降低DLC涂层的热应力,但两者都具有临界最优值。较无过渡层的DLC涂层而言,过渡层WC、Cr层的单独存在都可降低DLC涂层的热应力,且WC层厚度变化的影响更明显。采用Cr/WC复合梯度过渡层结构设计,可进一步降低基底与DLC涂层之间的热膨胀系数过渡梯度,从而更有效地降低DLC涂层的热应力。
关键词:等离子体增强化学气相沉积(PECVD);;类金刚石(DLC);;复合过渡层;;ANSYS;;残余热应力