谢婷婷
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王向红
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吴百中
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高斌
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郎文昌
材料保护
为实现电弧离子镀TiSiN薄膜成分可控,通过改变靶的相对电流在304不锈钢表面沉积TiSiN薄膜,采用厚度仪、能谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪及摩擦试验研究了其形貌、结构及摩擦性能.结果表明:TiSiN薄膜中Si以非晶态Si3 N4形式存在,抑制了面心立方结构的TiN晶粒生长,形成纳米晶TiN/非晶Si3N4(nc-TiN/α-Si3N4)纳米复合结构;与TiN薄膜相比,TiSiN薄膜具有更平整的表面,Si含量为4.08％(原子分数)时薄膜表面最光滑平整;TiN薄膜的硬度为2 312 HK左右,掺杂Si元素后,由于细晶强化作用,薄膜的硬度显著提高,Si含量为2.76％(原子分数)时达到最大值,约为3 315 HK;进一步增加Si含量,TiSiN薄膜硬度略有下降;TiSiN薄膜的摩擦系数明显低于TiN薄膜,且随着Si含量增加,摩擦系数逐渐变小,在Si含量为2.76％和4.08％(原子分数)时低至0.4左右.
关键词:
TiSiN薄膜
,
电弧离子镀
,
结构
,
硬度
,
摩擦系数
