沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜结构及性能的影响

• 作者: 代明江 刘敏 匡同春 吴易谦 林松盛 石倩 韦春贝
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 NiCrAlY/Ag复合薄膜 沉积温度 摩擦系数 磨损机制
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 211-217
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 2929字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.12.025

摘要

目的 改善GH4169合金的表面性能,制备摩擦学性能优良的复合薄膜.方法 采用离子源辅助直流磁控溅射技术制备NiCrAlY/Ag复合薄膜,研究沉积温度分别为60、120、180℃对薄膜结构和性能的影响.利用能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)进行薄膜元素成分含量、表面形貌、截面形貌、粗糙度和相结构的检测.采用纳米压痕仪、划痕法、球-盘式摩擦磨损试验机对薄膜的硬度、结合力、摩擦磨损性能进行分析.结果 NiCrAlY/Ag复合薄膜的表面致密度、晶粒尺寸以及表面粗糙度随沉积温度的升高而增大,物相组成主要为Ni3Al、Ag和Cr,薄膜的硬度在5.67～6.41 GPa之间.复合薄膜的膜/基结合力随沉积温度的增加而降低,其中沉积温度为60℃时的膜基结合力最佳(33.1 N),并且在此沉积温度下的复合薄膜具有最佳的室温摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.24,磨损率为3.52× 10-5 mm3/(N·m),磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损.结论 沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜的结构性能影响显著,当沉积温度为60℃时,薄膜综合性能最好.