PEMS制备CrAlN薄膜结构和性能的研究
编号:106 稿件编号:130 访问权限:仅限参会人 更新:2022-09-18 12:05:01 浏览:370次 口头报告

报告开始:2023年04月23日 15:25 (Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会议:[A] 第十四届全国青年表面工程论坛一 [A1-2] 下午场

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摘要
目的 通过在钴钨硬质合金表面制备CrAlN薄膜,提高钴钨硬质合金在海洋中的耐腐蚀性和摩擦磨损性能。方法 采用等离子体增强磁控溅射(PEMS)技术,以氮气作为反应气体,通过溅射CrAl合金靶,在Si片和钴钨硬质合金表面沉积CrAlN薄膜。采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析薄膜的化学态,利用X射线衍射仪(XRD)测定薄膜的相结构,通过扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜的表面和截面形貌,并测量薄膜的厚度;利用纳米压痕仪测量薄膜的硬度和弹性模量,采用大载荷划痕仪测量薄膜的膜-基结合力,通过电化学工作站考察薄膜的耐腐蚀性能,采用多功能摩擦磨损试验机和白光干涉仪表征薄膜的摩擦磨损性能。结果 CrAlN薄膜的相结构主要由CrN相和AlN相组成;CrAlN薄膜表面光滑平整,无明显缺陷,结构致密,厚度约为578 nm;CrAlN薄膜的力学性能优异,硬度和弹性模量分别为37.69 GPa和310.98 GPa,H/E和H3/E*2分别为0.121和0.487;通过划痕法测量CrAlN薄膜的膜-基结合力,划痕两侧无明显剥落,膜-基结合力大于100 N;CrAlN薄膜在3.5wt%的NaCl溶液中腐蚀电流密度和腐蚀电位分别为0.312 μA/cm2和-21 mV,均远低于基体,能够显著提高钴钨硬质合金的耐腐蚀性;CrAlN薄膜的耐磨性优异,在空气中和3.5wt%的NaCl溶液中的磨损率分别为3.23×10-6和6.84×10-7 mm3·N-1·m-1结论 PEMS制备的CrAlN薄膜结构致密,力学性能优异,能够显著提高钴钨硬质合金在NaCl溶液中的耐腐蚀性能。
关键字
等离子体增强磁控溅射,CrAlN薄膜,结构,性能
报告人
翟亚楠
国合通用测试评价认证股份公司

稿件作者
翟亚楠 国合通用测试评价认证股份公司
付志强 中国地质大学(北京)
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