张臣
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黄美东
,
陈泽昊
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王萌萌
,
王宇
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.004
目的：( Ti,Cu) N薄膜是一种新型的硬质涂层材料,关于其结构和性能的研究报道还较少。研究脉冲偏压对( Ti,Cu) N薄膜结构与性能的影响规律,以丰富该研究领域的成果。方法将多弧离子镀和磁控溅射离子镀相结合构成复合离子镀技术,采用该技术在不同脉冲偏压下于高速钢基体表面制备( Ti,Cu) N薄膜。分析薄膜的微观结构,测定沉积速率及薄膜显微硬度,通过摩擦磨损实验测定薄膜的摩擦系数。结果在不同偏压下获得的(Ti,Cu)N薄膜均呈晶态,具有(200)晶面择优取向,当脉冲偏压为-300 V时,薄膜的择优程度最明显。随着脉冲偏压的增加,薄膜表面大颗粒数量减少且尺寸变小,表面质量提高；沉积速率呈现先增大、后减小的趋势,在脉冲偏压为-400 V时最大,达到25.04 nm/min；薄膜硬度也呈现先增大、后减小的趋势,在脉冲偏压为-300 V时达到最大值1571.4 HV。结论脉冲偏压对复合离子镀( Ti,Cu) N薄膜的表面形貌、择优取向、沉积速率和硬度均有影响。
关键词:
复合离子镀
,
(Ti,Cu) N薄膜
,
脉冲偏压
,
表面形貌
,
结构
,
力学性能
任鑫
,
赵瑞山
,
黄美东
,
孔令梅
,
玄兹航
材料保护
TiCN薄膜的耐蚀性研究对于扩大其应用领域具有重要作用.采用多弧离子镀和磁控溅射复合离子镀技术在304不锈钢表面制备了TiCN薄膜,研究了工艺参数中脉冲偏压对薄膜结构与耐蚀性能的影响规律.结果表明:随着脉冲偏压幅值的增大,TiCN薄膜表面白色颗粒、针孔及凹坑的尺寸、数量减少,其表面形貌得到改善,薄膜主要由TiCN相组成,随着偏压幅值的增加出现(111)晶面择优取向;随着脉冲偏压幅值的增大,TiCN薄膜在3.5％NaCl中的耐蚀性逐渐提高,在偏压为-300 V时薄膜的自腐蚀电流密度为3.853μA/cm2,是基体的0.51倍;薄膜在3.5％ NaCl溶液中的阻抗谱呈现2个时间常数,电极过程受电化学反应和传质过程控制,在一定的脉冲偏压范围内,薄膜容抗弧的曲率半径和阻抗值也随偏压幅值的升高而增大,即膜层的抗蚀能力增强.
关键词:
复合离子镀
,
TiCN薄膜
,
脉冲偏压
,
结构
,
耐蚀性
