CrC中间层碳含量对CrC/a-C:H涂层附着力的影响

• 作者: 付德君 杨兵 杨豆 黄志宏
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: CrC a-C:H 中间层 附着力 磁控磁射 PECVD
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 专题——刀具表面硬质涂层技术
• 页码范围: 168-174
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 5556字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.024

摘要

目的 提高氢化非晶碳涂层的附着力,研究不同碳含量的CrC中间过渡层对CrC/a-C:H涂层附着力的影响.方法 用反应磁控溅射结合射频PECVD方法制备CrC/a-C:H涂层,通过调节C2H2流量(0、10、20、30 mL/min)在高速钢基材上获得具有不同碳含量CrC中间层的CrC/a-C:H涂层.用压痕法和划痕法测量涂层的附着力,并用拉曼光谱、原子力显微镜、扫描电镜和纳米压痕等方法对涂层进行表征.结果 随着中间层CrC碳含量的增加,涂层的附着力先增加后减小,当C2H2流量为20 mL/min时,CrC/a-C:H涂层具有最大的附着力,划痕附着力为70.5 N,压痕附着力为HF1,此时涂层的硬度为23.4 GPa,表面光洁度为RMS36.9 nm.通过高斯曲线拟合拉曼图谱得到ID/IG为0.54,G峰位置在1535.9 cm-1.扫描电镜观察结果表明,CrC/a-C:H涂层有两个明显的界面,即基材/CrC中间层界面与CrC中间层/a-C:H顶层界面,中间层CrC为柱状晶结构,a-C:H顶层为玻璃态.结论 CrC中间层碳含量对CrC/a-C:H涂层的附着力有显著影响,具有合适碳含量的CrC中间层有助于提高涂层的附着力,当含碳量过高时,中间层会由晶态转变为非晶态,不利于承载来自于a-C:H顶层的薄膜内应力,导致CrC/a-C:H涂层附着力急剧下降.CrC/a-C:H涂层附着失效主要发在CrC中间层/a-C:H顶层界面.CrC中间层碳含量影响CrC/a-C:H涂层的光洁度,相同a-C:H涂层工艺条件下,光滑涂层具有更好的附着力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨兵		36	341	8.0	17.0
2	付德君		28	94	6.0	8.0
3	杨豆		3	1	1.0	1.0
4	黄志宏		1	0	0.0	0.0