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钛合金表面磁控溅射TiB2-TiN复合薄膜的摩擦磨损性能

陈丹 , 许晓静 , 田琨 , 辛喜玲 , 于春杭 , 盛新兰

功能材料

采用室温磁控溅射技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备SiC/TiB2-TiN双层薄膜,SiC为中间层,研究了TiB2-TiN复合薄膜的组织结构和摩擦磨损性能.结果表明,TiB2-TiN复合薄膜具有纳米尺度颗粒(畴)的微结构特征,SiC薄膜与基材和TiB2-TiN复合薄膜间都具有明显且呈梯度的元素扩散;在载荷200g、室温Kokubo人体模拟体液条件下,与氮化硅(Si3N4)球(直径4mm)对摩,其平均摩擦系数约为0.22,磨损速率在10-6mm3/(m·N)级;并且TiB2-TiN复合薄膜对Kokubo人体模拟体液中的Ca、P元素具有很强的黏附能力.

关键词: 钛合金 , TiB2-TiN复合薄膜 , 摩擦磨损性能 , 中间层 , 磁控溅射

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