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三靶共溅射纳米复合Cr-Al-Si-N涂层的制备及摩擦学性能研究
王铁钢; 蒙德强; 李柏松; 赵彦辉; 刘艳梅; 姜肃猛
2019-09-20
Source Publication表面技术
Volume48Issue:09Pages:78-86
Abstract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。
Keyword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 Cr-Al-Si-N涂层 N2/Ar流量比 临界载荷 摩擦系数 磨损率
MOST Discipline CatalogueTG174.4 ; TB33
Language中文
WOS SubjectTG174.4 ; TB33
Document Type期刊论文
Identifierhttp://ir.imr.ac.cn/handle/321006/80462
Collection中国科学院金属研究所
Affiliation1.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
2.中国科学院金属研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
王铁钢,蒙德强,李柏松,等. 三靶共溅射纳米复合Cr-Al-Si-N涂层的制备及摩擦学性能研究[J]. 表面技术,2019,48(09):78-86.
APA 王铁钢,蒙德强,李柏松,赵彦辉,刘艳梅,&姜肃猛.(2019).三靶共溅射纳米复合Cr-Al-Si-N涂层的制备及摩擦学性能研究.表面技术,48(09),78-86.
MLA 王铁钢,et al."三靶共溅射纳米复合Cr-Al-Si-N涂层的制备及摩擦学性能研究".表面技术 48.09(2019):78-86.
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