目的利用高功率脉冲磁控溅射技术离化率高、溅射离子能量高等优点,在Cr-Al-N涂层中添加Si元素研制a-Si3N4包裹nc-（Cr,Al）N的纳米复合涂层,通过改变反应沉积时的N2/Ar比来调控涂层成分与结构,实现纳米复合Cr-Al-Si-N涂层性能优化。方法采用高功率脉冲与脉冲直流复合磁控溅射技术制备Cr-Al-Si-N涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、应力仪、纳米压痕仪、划痕测试仪和摩擦试验机,研究N2/Ar比对涂层成分、结构、力学性能以及摩擦学行为的影响。结果涂层主要由面心立方结构的Cr N与AlN相组成,且沿（200）晶面择优生长。当N2/Ar流量比为3∶1时,涂层与基体结合最好,临界载荷约为36.5 N;摩擦系数和内应力较低,分别为0.5和-0.48 GPa。当N2/Ar流量比为4∶1时,H/E值和H3/E*2值升至最高,分别为0.11和0.24GPa,磨损率最低,约为1.9×10-4μm3/（N·μm）。结论当N2/Ar流量比为4∶1时,三靶共溅射制备的Cr-Al-Si-N涂层硬度较高,耐磨性能最好。
类型: 期刊论文
作者: 王铁钢,蒙德强,李柏松,赵彦辉,刘艳梅,姜肃猛
关键词: 高功率脉冲磁控溅射,脉冲直流磁控溅射,三靶共溅射,纳米复合涂层,涂层,流量比,临界载荷,摩擦系数,磨损率
来源: 表面技术 2019年09期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 材料科学,金属学及金属工艺
单位: 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室,中国科学院金属研究所
基金: 国家自然科学基金项目(51301181,51875555),天津市科技军民融合重大专项项目(18ZXJMTG00050),中青年骨干创新人才培养计划项目(RC180203),天津职业技术师范大学校级科研项目(KJ1812),研究生创新基金项目(YC18-02)~~
分类号: TG174.4;TB33
DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.09.007
页码: 78-86
总页数: 9
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本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/92a120d539b62768f0f4fbae.html