TiN-ZrN和TiZrN復(fù)合涂層的阻尼特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，振動(dòng)、沖擊和噪聲的控制日益成為一個(gè)復(fù)雜而迫切的問(wèn)題。振動(dòng)影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短機(jī)械部件的壽命，降低儀表的精度和可靠性，機(jī)械的振動(dòng)和噪聲水平已成為機(jī)械產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中應(yīng)考慮的重要因素。阻尼減振降噪技術(shù)是有效控制振動(dòng)和噪聲的方法之一，阻尼材料是一種將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉的新型材料。由于傳統(tǒng)的高分子阻尼材料受溫度等因素的限制比較大，新型的無(wú)機(jī)阻尼涂層越來(lái)越受到人們的重視。
　　本文利用多弧離子鍍膜機(jī)在T

2、i-6Al-4V合金基片上用兩種不同的方法制備了TiN/ZrN和TiZrN阻尼復(fù)合涂層。首先通過(guò)分別對(duì)TiN和ZrN厚度工藝的討論我們制定了鍍制復(fù)合涂層合適的工藝。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們制備了三元相的TiZrN和兩元相分層的TiN/ZrN涂層，通過(guò)對(duì)其SEM和XRD圖像的討論分析我們認(rèn)識(shí)到TiZrN晶粒細(xì)化，和晶界相關(guān)的阻尼是其減振源之一，兩種阻尼涂層系統(tǒng)都存在感生有序產(chǎn)生的阻尼。
　　本文利用錘擊法進(jìn)行阻尼性能測(cè)試，探討了半功率帶寬法的理

3、論，根據(jù)傳遞函數(shù)得到幅頻曲線，提取了表征阻尼能力的阻尼比。通過(guò)分析我們得到涂層材料對(duì)于涂層系統(tǒng)阻尼能力的影響和頻率相關(guān)，不同的鍍膜方法下，阻尼材料對(duì)系統(tǒng)各階振動(dòng)的阻尼比有不同程度的提高。TiN/ZrN和TiZrN涂層材料主要從兩個(gè)方面影響系統(tǒng)的阻尼特性，即降低系統(tǒng)的固有頻率和改變系統(tǒng)的振動(dòng)振幅。
　　本文還利用有限元分析軟件對(duì)自由阻尼涂層懸臂梁進(jìn)行了模擬求解，該部分利用數(shù)值方法對(duì)涂覆自由阻尼層的懸臂梁（Ti-6Al-4V）的動(dòng)態(tài)特