中频磁控溅射制备不同S/W原子比WSx薄膜的结构和摩擦学性能研究

• 作者: 刘维民 孙嘉奕 徐书生 翁立军 胡明 高晓明
• 来源期刊: 摩擦学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 中频磁控溅射 WSx薄膜 S/W原子比 摩擦磨损
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 507-513
• 分类号: TH117.3
• 语种: 中文

摘要

采用中频磁控溅射制备了WSx薄膜,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对其结构进行了分析,采用纳米压入仪(Triboindenter)和真空球-盘摩擦试验机分别考察了薄膜的力学性能和摩擦磨损性能.结果表明:改变溅射功率密度和气压,将引起选择性溅射与薄膜氧化程度的变化,致使薄膜S/W原子比随之变化,薄膜的S/W原子比随着溅射功率密度的增加先减小后增大,而随着溅射气压的增大逐渐增大.薄膜S/W原子比较低时,薄膜W含量较高,薄膜结构较致密、硬度较高,但摩擦系数较大、耐磨性能较差;随着S/W原子比的增大,薄膜中WS2含量显著增加,W含量明显下降,摩擦系数降低,耐磨性能明显改善.