C含量对ZrCN薄膜结构和力学性能的影响

• 作者: 喻利花 许俊华 马冰洋
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: ZrCN薄膜 微结构 力学性能 摩擦磨损
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 页码范围: 469-474
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00714

摘要

通过非平衡磁控溅射的方法制备了不同C含量的ZrCN复合薄膜,采用XPS,XRD,SEM,AFM,纳米压痕仪和摩擦磨损仪等对薄膜的化学成分、微结构、表面形貌、力学性能及摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,ZrCN薄膜中(C+N)/Zr原子比对薄膜的相组成、微结构和力学性能都有很大的影响.当(C+N)/Zr原子比小于1时,C进入ZrN的晶格间隙并形成Zr(C,N)固溶体.而当(C+N)/Zr原子比大于1时,多余的C形成非晶态的CN或单质C,ZrCN复合膜呈fcc结构.随着C含量升高,ZrCN复合膜的硬度先增大后减小,而摩擦系数逐渐减小,磨损所产生的磨痕逐渐变窄、变浅.C的加入使得ZrCN复合膜的摩擦磨损形式发生改变,摩擦磨损性能得到提高.含C量为13.2％的ZrCN薄膜硬度达到31 GPa,摩擦系数仅为0.26,综合具备了硬度高、摩擦磨损性能好的优良特点.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许俊华		60	269	9.0	13.0
2	喻利花		58	246	8.0	12.0
3	马冰洋		7	20	3.0	4.0