類(lèi)石墨碳和氮化鉻及其納米復(fù)合涂層海水環(huán)境摩擦學(xué)性能研究的開(kāi)題報(bào)告

類(lèi)石墨碳和氮化鉻及其納米復(fù)合涂層海水環(huán)境摩擦學(xué)性能研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義海洋是地球上重要的自然資源，具有廣闊的海域、豐富的生物資源以及重要的運(yùn)輸、通信等戰(zhàn)略功能。然而，海洋環(huán)境的極端條件，如鹽水、海鹽腐蝕、潮汐、海浪、水流等，極大地影響了海洋設(shè)備的使用壽命和性能。因此，尋找一種材料能夠在海水環(huán)境下具有優(yōu)良的摩擦學(xué)性能，對(duì)于海洋開(kāi)發(fā)和利用具有很重要的意義。類(lèi)石墨碳和氮化鉻屬于一種新型的功能涂層材料，具有高硬度、高耐磨性、高抗腐蝕性等優(yōu)良性能，在海洋環(huán)境下的應(yīng)用前景廣闊。近年來(lái)，研究表明，將兩種材料制成納米復(fù)合涂層，不但能夠改善材料本身的性能，還能夠發(fā)揮雙方的協(xié)同效應(yīng)，從而提高復(fù)合涂層的綜合性能，但目前對(duì)于類(lèi)石墨碳和氮化鉻納米復(fù)合涂層在海水環(huán)境下的摩擦學(xué)性能研究還比較少，因此，本課題擬對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究。二、研究?jī)?nèi)容和方法1、研究?jī)?nèi)容(1)制備類(lèi)石墨碳和氮化鉻納米復(fù)合涂層；(2)測(cè)試類(lèi)石墨碳、氮化鉻及復(fù)合涂層的組成結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能；(3)通過(guò)模擬海水環(huán)境的摩擦學(xué)試驗(yàn)研究類(lèi)石墨碳、氮化鉻及復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能；(4)分析復(fù)合涂層的微觀結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)性能的關(guān)系；(5)探究復(fù)合涂層在海水環(huán)境下的耐腐蝕性和抗磨損性能。2、研究方法(1)利用磁控濺射技術(shù)制備類(lèi)石墨碳和氮化鉻納米復(fù)合涂層；(2)采用SEM、EDS、XRD等測(cè)試手段對(duì)復(fù)合涂層的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；(3)利用摩擦學(xué)試驗(yàn)測(cè)試材料在模擬海水環(huán)境下的摩擦學(xué)性能；(4)通過(guò)SEM等手段對(duì)復(fù)合涂層在摩擦磨損過(guò)程中的表面形貌進(jìn)行觀察和分析；(5)采用電化學(xué)測(cè)試方法研究涂層的耐腐蝕性能，并使用顯微硬度計(jì)對(duì)復(fù)合涂層的硬度進(jìn)行測(cè)試。三、預(yù)期研究結(jié)果(1)成功制備出類(lèi)石墨碳和氮化鉻納米復(fù)合涂層；(2)明確類(lèi)石墨碳、氮化鉻及納米復(fù)合涂層的組成結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能；(3)掌握復(fù)合涂層在海水環(huán)境下的摩擦學(xué)性能變化規(guī)律；(4)深入了解復(fù)合涂層的微觀結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)性能的關(guān)系；(5)研究復(fù)合涂層在海水環(huán)境下的耐腐蝕性和抗磨損性能，為海洋設(shè)備的使用提供依據(jù)。四、研究進(jìn)度安排第一年：文獻(xiàn)調(diào)研及設(shè)計(jì)方案制定；第二年：類(lèi)石墨碳和氮化鉻納米復(fù)合涂層制備及初步性能分析；第三年：模擬海水環(huán)境下的摩擦學(xué)性能測(cè)試及分析；第四年：復(fù)合涂層的耐腐蝕性和抗磨損性能研究及論文撰寫(xiě)。五、參考文獻(xiàn)[1]林偉東.納米涂層技術(shù)在海洋工程應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J].良渚學(xué)刊,2021,43(03):58-61+96.[2]鄭基晶,邱家彥.石墨碳薄膜的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用[J].材料工程,2021,49(05):50-56.[3]RajendranS,RaoufA,MishraS.CharacterizationandtribologicalpropertiesofCrNxcoatingsdepositedbyacombinedLN2inclusionandIBADtechnique[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2021,413:127-133.[4]ChenYH,ChenS,ZhangYT,etal.Preparationofcarbonnitride/coppercompositecoatingsbyvacuumarcspinningandtheirtribologicalproperties[J].Carbon,2021,194:173-18