刘京京
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李伟
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孟佳
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刘平
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张柯
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马凤仓
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刘新宽
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陈小红
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何代华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.019
采用反应磁控溅射工艺在Si基体上沉积了不同调制周期的CrAlN/WS2纳米多层膜,采用 X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、纳米压痕仪和 HSR-2M涂层摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜(SEM),研究了调制周期对CrAlN/WS2纳米多层膜微观结构和力学性能的影响.研究结果表明,WS2层厚度低于0．8 nm时,六方结构的 WS2在CrAlN的模板作用下转变为B1-NaCl型面心立方结构并与 CrAlN 层发生共格外延生长,使薄膜得到强化,在 WS2层厚度为0．8 nm 时,薄膜硬度和弹性模量达到最大,分别为37．3和341．2 GPa.随着 WS2层厚度的进一步增加,WS2又转变回六方结构,使薄膜共格外延生长结构破坏,结晶度降低,耐磨性增强,硬度和弹性模量减小.CrAlN/WS2纳米多层膜的摩擦系数均在0．2~0．3之间,远低于单层CrAlN的摩擦系数的0．6,磨损率亦明显减小.获得了综合力学性能优异的CrAlN/WS2纳米多层膜.
关键词:
CrAlN/WS2纳米多层膜
,
微观结构
,
力学性能
,
共格外延生长
