离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响

• 作者: 代明江 侯慧君 林松盛 许伟 赵凤丽
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 类金刚石薄膜 a-C H(Al)薄膜 中频磁控溅射 离子源功率 结合强度 摩擦学力学性能
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 专题——硬质薄膜与涂层技术
• 页码范围: 143-150
• 页数: 8页
• 分类号: TQ127.1+1|TH117.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.022

摘要

目的 研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响.方法 采用阳极离子源离化CH4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16MnCr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜.利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C:H(Al)薄膜的结构及性能进行表征.结果 薄膜的硬度均在1000HV以上.摩擦系数较低,为0.05~0.15.离子源功率为450 W时,薄膜摩擦系数和结合力均出现了最优值,分别为0.05和21.46 N.离子源功率在550 W时,磨损率达到最低值,为3.59×10?7 mm3/(N·m).结论 离子源功率较低时,薄膜表面较疏松,随着离子源功率的增加,薄膜逐渐趋于平整致密.随离子源功率的增加,薄膜的硬度增大,薄膜的结合力先增大后减小,而薄膜的摩擦系数先减小后增大,磨损宽度减小,磨损深度降低,磨损率减小.