吴劲峰
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何乃如
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邱孟柯
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吉利
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李红轩
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黄小鹏
功能材料
采用非平衡磁控溅射技术在AISI202不锈钢片和P(111)单晶硅基底上制备了TiAlN薄膜,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、三维轮廓仪、X射线衍射仪(XRD)、X射线电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪对薄膜的结构和性能进行了考查.结果表明,随着N2流量的升高,TiAlN薄膜的沉积速率降低,Al/Ti比率先升高后迅速降低；薄膜主要由TiN立方晶构成,且随N2流量的升高晶粒尺寸减小,柱状晶结构变疏松.在氮气流量为20mL/min时,薄膜具有最高的硬度及结合力.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN薄膜
,
N2流量
,
微观结构
,
硬度
何乃如
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王飞飞
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吉利
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李红轩
,
陈建敏
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.010
为了研究Ti和Cr元素在Cr2O3薄膜中的扩散行为及其对摩擦学性能的影响,对Cr2O3薄膜在l 000℃大气环境下进行不同保温时间的退火处理.利用扫描电子显微镜、三维轮廓仪、X射线衍射仪以及透射电镜对薄膜的表面形貌、成分以及结构进行分析,采用球盘式摩擦磨损试验机对Cr2O3薄膜的摩擦学性能进行研究.结果表明:在1 000℃下Inconel 718基材中的Ti和Cr会沿着Cr2O3薄膜的晶界扩散至薄膜表面,与大气中的氧反应生成由Cr2O3和Cr2Ti7O17组成的复合相,并在薄膜表面晶界处堆积形成类网状凸起结构.随着保温时间的增加,这种类网状凸起结构的高度也越大.该结构可以显著降低薄膜的摩擦因数以及磨损率.当保温时间只有l min时,薄膜的平均摩擦因数为0.35,磨损率为5.7μm3/Nm.而当保温时间达到240 min时,薄膜的摩擦因数降至0.24,磨损率降至3.2μm3/Nm.
关键词:
Cr2O3薄膜
,
元素扩散
,
类网状凸起结构
,
摩擦与磨损
