峰值功率对高功率脉冲磁控溅射氮化铬薄膜力学性能的影响

• 作者: 冷永祥 吴艳萍 王愉 陈畅子
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高功率脉冲磁控溅射 峰值功率 氮化铬 薄膜 力学性能
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术
• 页码范围: 15-22
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.442
• 字数: 5063字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.003

摘要

目的 采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)制备力学性能优良的氮化铬薄膜.方法 采用HIPIMS技术,利用铬靶及氩气、氮气,在不同峰值功率(52.44,91.52,138 kW)下沉积了氮化铬薄膜.采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米硬度计、摩擦磨损试验机、划痕仪等评价方法,研究了峰值功率对薄膜组织结构和力学性能的影响.结果 当峰值功率为52 kW时,靶材原子与离子的比值仅为5.4%,所生成氮化铬薄膜的晶粒尺寸较小,薄膜出现剥落的临界载荷为42 N,薄膜的磨损深度达到349 nm;当峰值功率提高到138 kW时,靶材原子与离子的比值为12.5%,在最大载荷100 N时,薄膜也未出现剥落,同时磨损深度仅为146 nm.结论 高的峰值功率能够提高靶材原子离化率和离子对基片的轰击效应,使氮化铬薄膜晶粒重结晶而长大,消除部分应力,使薄膜表现出优良的耐磨性和韧性,因此提高靶材峰值功率可以提高氮化铬薄膜的力学性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴艳萍		10	29	3.0	4.0
2	冷永祥	西南交通大学材料科学与工程学院	54	492	13.0	20.0
3	陈畅子		14	36	4.0	5.0
4	王愉	西南交通大学材料科学与工程学院	3	10	2.0	3.0