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硬质薄膜能够有效改善机械零件表面的摩擦磨损性能,不同制备工艺对硬质薄膜的结构和性能的影响规律不同。本文采用等离子体增强磁控溅射(PEMS)和传统磁控溅射(CMS)制备了CrNx和Cr1-xVxN薄膜。对比研究了氮气流量(fN2)对PEMS-和CMS-CrNx薄膜以及V含量对PEMS-和CMS-Cr1-xVxN薄膜的影响。结果表明:(1)随着fN2的升高,PEMS-CrNx薄膜的沉积速率逐渐降低,而CMS-CrNx薄膜则先降低后升高。随着fN2的升高,PEMS-CrNx薄膜的相结构存在:Cr(N)→Cr(N)+Cr2N→Cr2N→Cr2N+CrN→CrN,CMS-CrNx薄膜则发生:Cr+Cr2N→Cr+CrN,PEMS-CrN和CMS-CrN分别主要沿(200)和(111)择优生长。PEMS-CrNx薄膜结构致密,属于Mahieu模型中的T型;CMS-CrNx薄膜为粗大的柱状晶,结构疏松多孔,薄膜的致密度随fN2的升高先降低再升高,最后逐渐降低,存在转变:Ⅰb型→Ⅰc型→Ⅰc和T型间的过渡。随着fN2的升高,PEMS-CrNx薄膜的硬度和杨氏模量先升高后逐渐降低,最终升高后基本不变,CMS-CrNx薄膜则先升高后逐渐降低。fN2对两类CrNx薄膜摩擦系数的影响不大;随着fN2的升高,PEMS-CrNx薄膜的磨损率先升高后降低,最终逐渐升高,CMS-CrNx薄膜则先升高后降低,最终上升后基本不变。(2)随着V含量的升高,两类Cr1-xVxN薄膜的沉积速率均先上升后逐渐降低。V含量对PEMS-Cr1-xVxN的相结构没有影响,均为FCC结构的Cr(V)N,随着V含量的升高,CMS-Cr1-xVxN薄膜d由Cr(V)N+Cr转变为Cr(V)N+VN0.81;PEMS-Cr1-xVx N和CMS-Cr1-xVxN薄膜分别主要沿(200)和(111)择优生长。PEMS-Cr1-xVxN薄膜为致密的柱状晶,属于Mahieu模型中的T型;CMS-Cr1-xVxN薄膜结构疏松多孔,为粗大的柱状晶,属于Ⅰc和T之间的过渡结构,薄膜的致密度随V含量的升高先升高后逐渐降低。随着V含量的升高,PEMS-Cr1-xVxN薄膜的硬度和杨氏模量先降低后基本不变,CMS-Cr1-xVxN薄膜则先升高后降低。随着V含量的升高,退火后PEMS-Cr1-xVxN薄膜的平均摩擦系数先逐渐升高后降低,对退火后CMS-Cr1-xVxN薄膜的影响不大;随着V含量的升高,退火后两类Cr1-xVxN薄膜的磨损率均呈现升高趋势。