多弧离子镀制备TiSiN涂层的结构及其摩擦学行为

• 作者: 叶育伟 姚懿容 朱丽慧 李金龙 牛瑞丽 王永欣
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: TiSiN涂层 多弧离子镀 海水 摩擦学性能
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 20-27
• 分类号: TG174.444|TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.2015.06.004

摘要

为了研究Si含量对TiSiN涂层性能的影响,采用多弧离子镀技术在Ti6Al4V表面制备了不同Si含量(质量分数)的TiSiN涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)纳米压痕仪、摩擦磨损试验机表征其表面形貌、成分,力学性能及摩擦学性能.结果表明:随着靶材中Si含量的增加,涂层硬度从35 GPa增加到42 GPa.在TiSiN涂层中Si元素主要以Si3N4非晶态存在,形成了非晶Si3N4包裹TiN纳米晶结构.当靶材中Si含量为8％时,涂层在海水中的磨损率约为2.1×10-6 mm3/(N·m),此时涂层的摩擦性能最好.