溅射靶功率对W-C:H薄膜结构与摩擦学性能的影响

• 作者: 刘翔 孙尚琪 李金龙 王永欣 王立平
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: W-C:H薄膜 溅射靶功率 结构 摩擦系数 磨损率 韧性
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 专题——海洋环境表面工程
• 页码范围: 104-109
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.45
• 字数: 3502字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.11.015

摘要

目的 研究不同溅射功率对W-C:H涂层结构与摩擦学性能的影响.方法 用非平衡磁控溅射(UBMS)+等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),以WC靶作为溅射靶,C2H2为反应气体,通过调制溅射靶功率,在316不锈钢与Si(100)基体上制备了W-C:H系列薄膜.通过场发射电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱对薄膜的微观结构和成分进行了表征.用UMT-3MT多功能摩擦机对薄膜的摩擦学性能进行了分析.结果 W-C主要以β-WC1-x纳米晶的形式均匀分布在非晶碳中,并表现出(200)面择优生长.随着溅射靶功率的上升,薄膜内W含量逐渐升高,(200)面衍射峰逐渐增强,sp2含量先降低后升高.靶功率在1.4 kW时具有较好的摩擦学性能,摩擦系数为0.15,磨损率为3.92×10-7 mm3/(N·m).结论 随着溅射靶功率逐渐升高,柱状晶逐渐变粗,涂层的致密性逐渐降低,薄膜摩擦学性能与WC含量密切相关.