同步脉冲偏压对HiPIMS 技术沉积CrSiN 涂层结构及性能影响研究
编号:458 稿件编号:310 访问权限:仅限参会人 更新:2023-03-15 16:02:25 浏览:499次 口头报告

报告开始:2023年04月23日 11:45 (Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会议:[B1] 薄膜科技论坛一 [B1-1] 上午场

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摘要
利用具有高溅射材料离化率的高功率脉冲磁控溅射涂层沉积技术(HiPIMS),调控同步脉冲偏压持续时间,通过改善涂层生长动力学条件,实现具有纳米复合结构的CrSiN涂层低温可控制备。开展同步脉冲偏压持续时间与涂层化学态、组织演化、力学、摩擦学及耐腐蚀性能间关联特性研究。调控同步脉冲偏压持续时间在提升沉积离子束流迁移能的同时可显著降低荷能Ar+束流对成膜表面的持续轰击作用,达到降低涂层内应力,优化膜基结合性能的目的。微观组织演化方面,不同脉冲偏压波形下,沉积涂层均呈现出明显的c-CrN(200)晶面择优取向;随脉冲持续时间增加,涂层中h-Cr2N(110)晶面逐渐弱化,h-Cr2N(111)晶面衍射峰逐渐增强,呈竞争生长状态。此外,衍射图谱中未发现Si3N4相晶面衍射峰,结合XPS分析推断,涂层中Si3N4相以非晶形式存在,表明基于HiPIMS同步脉冲偏压涂层沉积技术,低温条件下,完成了需高热力学驱动及动力学条件的纳米复合组织的可控调幅分解,实现了CrSiN纳米复合涂层的可控制备。此外,调控同步脉冲偏压持续时间,沉积涂层晶粒细化作用显著,硬度及弹性模量明显升高,最大值分别达:19.8 GPa,338.3 GPa。力学性能优化及致密性提升显著改善了涂层的摩擦学性能与耐腐蚀性能。同步脉冲持续时间为400 μs下沉积涂层可耐受96 h中性盐雾腐蚀环境考核,性能满足GJB150.11A-2009要求。
关键字
HiPIMS,同步脉冲偏压,组织结构,摩擦学性能,耐腐蚀性能
报告人
贵宾华
兰州空间技术物理研究所

稿件作者
贵宾华 兰州空间技术物理研究所
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