THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
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
Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 62520103
Họ & tên NCS : Lê Văn An
Khóa: 2013-2016
Người hướng dẫn chính : PGS. TS. Bùi Xuân Lâm
Người hướng dẫn phụ: PGS. TS. Lê Hiếu Giang
Cơ sở đào tạo : Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM
Tóm tắt những đóng góp mới về lý luận và học thuật của luận án:
Việc nghiên cứu, chế tạo màng mỏng có nên cacbon giống kim cương (DLC) bằng phương pháp kết hợp phún xạ magnetron và hóa học đã được thực hiện. Phương pháp kết hợp này cho tốc độ phủ màng cao hơn nhiều (gấp 2 lần) so với phún xạ magnetron thuần túy.
Thông qua việc thiết kế các thí nghiệm, tác giả đã có được các thông số phù hợp để phủ màng có cấu trúc nanocomposite với các hạt tinh thể nano TiC (kích thước từ 2-4 nm) phân tán trong nền vô định hình DLC. Cấu trúc tế vi của màng dễ dàng thay đổi thông qua việc thay đổi mật độ năng lượng của bia Ti.
Thành phần, cấu trúc tế vị, cơ tính và tính chất ma sát của màng được khảo sát chi tiết bằng các thiết bị chẩn đoán chuyên biệt dùng cho vật liệu có cấu trúc nano. Các màng nanocomposite có độ cứng cao (20-30 GPa), ứng suất nội thấp (1-2 GPa), bám dính lên bề mặt chi tiết phủ rất tốt và hệ số ma sát trong điều kiện không bôi trơn khi trượt với thép rất nhỏ (0,16-0,19). Các thông số này cho thấy màng nanocomposite có nên DLC được chế tạp bằng phương pháp mới vượt trội so với các màng chống mòn thông thường đang được sử dụng như carbide hoặc nitride.
Trên cơ sở lý thuyết về đo độ cứng nano, lý thuyết biến dạng và phương pháp PTHH, mô hình toán và lưu đồ giải thuật của màng mỏng chịu tải bởi nanoindenter đã được thiết lập. Chương trình tính toán được lập trình bằng Matlab. Các màng nanocomposite có nên DLC được chế tạo trong phân thực nghiệm đã được sử dụng làm đối tượng nghiên cứu để khảo sát độ cứng, phân bổ ứng suất, biến dạng và hư hỏng khi chịu tải bởi nanoindenter. Độ chính xác của tính toán và mô phỏng được đánh giá dựa vào sai số theo chuẩn năng lượng và tốc độ hội tụ.
Kết quả có được từ luận án là cơ sở để phát triển các nghiên cứu chuyên sâu về khả năng chịu tải và hư hỏng của màng mỏng ở các chế độ làm việc phức tạp.
