支持第一种猜想
使用PCVD方法,可以在钢铁表面生成一层陶瓷保护膜,生成了这层保护膜可以极大的增强钢铁的耐磨耐腐蚀能力,也能减小摩擦。一个问题出现了,如果想要对处理过的材料,进行淬火等激烈的热处理,是不是会由于热应力等原因损坏这次薄膜,如果会,那么会以什么样的形式损坏。这次实验要搞清楚的就是这个问题
首先在一片30*30的304不锈钢片上制备一层复合氮化硼薄膜,厚约3µm,效果如图
可以清晰的看到表面由于膜发生干涉形成的彩色条纹。
用丁烷喷枪对样品加热
然后放入水中淬火
处理后的试样
比较处理前,金属表面略微发黑,原理不明。膜保持完好,用机械方法摩擦撞击不会脱离。
表面耐磨性有下降,原本无法在表面造成划痕的螺丝刀,现在可以在表面造成微小的划痕,但比未处理的好很多(会划出非常深的划痕)
总结:该陶瓷膜可以耐受住粗暴的热处理不至于脱落,但耐磨性下降,原因不明。处理后金属表面发黑,原因不明。
一种猜想,是热处理破坏了陶瓷膜的微结构,原本整体的膜上产生裂缝,但仍然黏附。金属透过缝隙被氧化
另一种猜想是高温下氧渗透进入膜,破坏了膜的化学组成。渗透过去的氧,氧化金属表面,导致发黑
我提出一个可能是业余的检测设想把,陶瓷膜单独做出来用热处理的方式处理按两种方式冷却:自然冷却和入液冷却两种在和不处理的陶瓷膜做硬度对比
我比较好奇你是怎么镀膜的,是自己度的还是买的成品呢
建议做个电镜,实在不行,光镜或偏光镜下也应该能发现一些问题
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