基体偏压对磁控溅射制备CrAlN薄膜摩擦学性能的影响

• 作者: 杜三明 王建伟 蔡海潮 薛玉君
• 来源期刊: 工具技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 基体偏压 CrAlN薄膜 硬度 摩擦磨损性能
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 设计与工艺
• 页码范围: 51-54
• 页数: 4页
• 分类号: TG174.4|TH140.7
• 字数: 2790字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7008.2019.06.011

摘要

通过分析不同基体偏压下磁控溅射(PVD)CrAlN薄膜的结构特征、硬度规律及磨痕形貌,研究基体偏压对CrAlN薄膜的结构、硬度及摩擦磨损性能的影响.借助扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察CrAlN薄膜的表面形貌及三维形貌.采用纳米压痕仪对CrAlN薄膜的硬度进行测定.利用球盘式摩擦磨损试验机测定CrAlN薄膜的摩擦系数,并观察薄膜的磨痕形貌,分析薄膜的磨损机理.结果表明:当基体偏压低于150V时,薄膜表面颗粒的平均尺寸随偏压增大而逐渐减小;当基体偏压超过150V时,薄膜表面出现有明显的缺陷.随着基体偏压的增大,薄膜的硬度呈先升高后降低的趋势,并在基体偏压约为150V时达到最大值为27.5GPa;薄膜的摩擦系数呈先减小后增大的趋势,并在基体偏压约为150V时达到最小值0.25;磨痕呈不同程度的犁沟状,在基体偏压为150V时磨痕形貌平整且犁沟最小.当基体偏压为150V时,CrAlN薄膜的表面缺陷最小、硬度最大、摩擦系数低和综合性能最好,薄膜的磨损机理为磨粒磨损.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛玉君		100	849	16.0	24.0
5	杜三明		96	840	17.0	25.0
6	王建伟		31	95	5.0	9.0
7	蔡海潮		24	71	6.0	6.0