本書詳細講解了TiN、TiAlN、AlTiN、CrN和CrAlN五種PVD氮化物塗層材料的制備及特性，著重探討PVD氮化物塗層的高溫摩擦磨損特性及磨損機理。

●第1章 緒論001  1.1 引言002  1.2 PVD塗層的制備工藝003  1.3 PVD塗層的應用及特點004    1.3.1 PVD塗層在摩擦學中的應用005    1.3.2 TiN、TiAlN和AlTiN塗層006    1.3.3 CrN和CrAlN塗層008  1.4 PVD氮化物塗層摩擦學研究現狀009    1.4.1 常溫摩擦學研究現狀009    1.4.2 高溫摩擦學研究現狀011  1.5 本書主要研究內容015    1.5.1 存在問題及待解決問題015    1.5.2 本書主要闡述的問題016第2章 PVD氮化物塗層的制備、物理力學性能及微觀結構018  2.1 PVD氮化物塗層的制備019  2.2 塗層成分及物相組成021  2.3 塗層的物理力學性能022    2.3.1 塗層的厚度和硬度023    2.3.2 塗層與基體之間的結合力024  2.4 塗層的微觀形貌025    2.4.1 表面微觀形貌025    2.4.2 斷面微觀形貌025    2.4.3 表面粗糙度029第3章 高溫下PVD氮化物塗層的摩擦應力分析031  3.1 球-盤接觸的力學問題032    3.1.1 球-盤接觸力學問題的一般求解032    3.1.2 塗層表面接觸力學問題033  3.2 塗層的高溫熱應力034    3.2.1 塗層中熱應力的產生及理論建模034    3.2.2 熱應力對塗層失效的影響038    3.2.3 摩擦接觸表面的優選溫度計算039  3.3 PVD氮化物塗層的高溫摩擦應力模擬040    3.3.1 分析模型的建立040    3.3.2 高溫摩擦應模擬的結果分析042  第4章 PVD氮化物塗層的高溫氧化特性050  4.1 塗層氧化反應理論及計算051    4.1.1 塗層氧化反應的熱力學計算051    4.1.2 塗層的高溫氧化動力學分析054  4.2 氮化物塗層的高溫氧化試驗056    4.2.1 試樣材料特性056    4.2.2 試驗方案056  4.3 氮化物塗層的高溫氧化特性057    4.3.1 塗層氧化後的宏觀形貌及色澤變化057    4.3.2 塗層氧化產物的XRD分析058    4.3.3 氮化物塗層氧化後的硬度061  4.4 氮化物塗層氧化後的微觀結構及氧化機制分析062    4.4.1 塗層氧化後的微觀結構及氧化機制062    4.4.2 Al對塗層抗氧化性能及氧化機制的影響066    4.4.3 Ti基與Cr基塗層的高溫氧化性能及氧化機制對比研究069第5章 PVD氮化物塗層的高溫摩擦磨損特性072  5.1 高溫摩擦磨損試驗方法及試驗材料073    5.1.1 摩擦副的確定及材料的基本特性073    5.1.2 試驗裝置及試驗方案075    5.1.3 試驗結果的檢測076  5.2 TiN、TiAlN和AlTiN塗層的高溫摩擦磨損特性076    5.2.1 TiN、TiAlN和AlTiN塗層的高溫摩擦繫數076    5.2.2 TiN、TiAlN和AlTiN塗層高溫磨損表面形貌研究079  5.3 CrN和CrAlN塗層的高溫摩擦磨損特性085    5.3.1 CrN和CrAlN塗層的高溫摩擦繫數085    5.3.2 CrN和CrAlN塗層高溫磨損表面形貌研究088  5.4 塗層成分對PVD氮化物塗層的高溫摩擦磨損特性的影響091    5.4.1 TiN和CrN塗層的高溫磨損特性對比092    5.4.2 Al及其含量對Ti基塗層高溫摩擦磨損特性的影響094    5.4.3 Al對Cr基塗層高溫摩擦磨損特性的影響095    5.4.4 含Al塗層高溫摩擦磨損特性的對比096第6章 PVD氮化物塗層的高溫磨損機理100  6.1 PVD氮化物塗層高溫摩擦中的氧化101    6.1.1 摩擦接觸表面的優選溫度101    6.1.2 塗層摩擦前後的氧含量103  6.2 磨痕表面的微觀形貌及磨損機理分析105    6.2.1 TiN塗層105    6.2.2 TiAlN塗層108    6.2.3 AlTiN塗層111    6.2.4 CrN塗層113    6.2.5 CrAlN塗層116  6.3 PVD氮化物塗層的高溫磨損形式120 6.3.1 對磨副同時磨損120    6.3.2 對磨球磨損121    6.3.3 塗層磨損121  6.4 塗層氧化物對PVD氮化物塗層高溫磨損的影響122    6.4.1 TiO2的影響122    6.4.2 TiO2和Al2O3的影響124    6.4.3 Cr2O3和Al2O3的影響125第7章 PVD氮化物塗層材料的研究現狀及發展趨勢128  7.1 PVD氮化物塗層材料的研究現狀129  7.2 PVD氮化物塗層材料的發展趨勢132參考文獻134

本書著眼於目前常用的PVD氮化物塗層在高溫環境下的摩擦學特性，模擬塗層使用的真實環境，分析了五種PVD氮化物塗層的制備、性能、高溫氧化特性，著重探討了PVD氮化物塗層的高溫摩擦磨損特性及磨損機理，總結了PVD氮化物塗層材料的研究現狀及發展趨勢，從而為開發新的塗層材料提供有效的理論依據。本書可為機械領域和材料領域的工程技術人員及科研人員提供幫助，也可供高校相關專業師生學習參考。

劉愛華 著 著