沉积压力对磁控溅射WS2薄膜摩擦学性能的影响

• 作者: 蔡海潮 薛玉君 贺江涛
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 沉积压力 磁控溅射 WS2薄膜 摩擦系数 磨损率
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 180-187
• 页数: 8页
• 分类号: TH117.1|TG174.4
• 字数: 6065字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.04.020

摘要

目的 研究不同沉积压力对磁控溅射WS2薄膜微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响.方法 采用射频磁控溅射法制备WS2薄膜.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜微观形貌、成分和晶相结构进行表征.用纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和白光干涉三维形貌仪测试薄膜的力学性能和摩擦磨损性能.结果 随着沉积压力增大,WS2薄膜疏松多孔结构明显降低,粗大柱状晶显著细化,薄膜致密度得到有效改善.沉积压力大于0.8 Pa时,WS2薄膜表现出明显的(101)晶面择优取向.WS2薄膜硬度变化与薄膜中S/W原子比变化趋势相反,弹性模量逐渐减小.沉积压力0.4 Pa时,由于WS2薄膜大部分易滑移(002)晶面平行于基体表面,摩擦系数最低,为0.092,但其耐磨性能最差.沉积压为1.6 Pa时,WS2薄膜的磨损率最低,为2.34×10?7 mm3/(N·m),表现出良好的耐磨性能.结论 改变沉积压力可以显著提高WS2薄膜致密度,改善薄膜的力学性能,提升WS2薄膜的摩擦磨损性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛玉君	河南科技大学机电工程学院	100	849	16.0	24.0
5	蔡海潮	河南科技大学机电工程学院	24	71	6.0	6.0
6	贺江涛	河南科技大学机电工程学院	2	0	0.0	0.0