化学气相沉积温度对AZ31镁合金表面制备DLC薄膜微观结构及机械性能的影响

• 作者: 周艳文 张桐 杨利 王亚男 陈东旭 陈树江
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子体增强化学气相沉积 类金刚石薄膜 AZ31镁合金 沉积温度 机械性能
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术
• 页码范围: 317-324
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.444
• 字数: 4955字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.05.038

摘要

目的 提高镁合金表面硬度及耐磨性,给出最佳性能薄膜的制备温度.方法 采用化学气相沉积(PECVD)技术在AZ31镁合金表面制备了含氢DLC薄膜,研究了沉积温度对DLC薄膜厚度、表面形貌、硬度、杨氏模量、耐磨性能、膜基结合力以及sp3键含量的影响,并对相应的影响机制进行了讨论.结果 沉积温度对AZ31镁合金表面DLC膜的组织及性能有显著影响.温度较低时,碳粒子能量较低,无法注入薄膜亚表层,只能停留在表面以sp2杂化方式生长.随着温度的升高,碳粒子能量增加,更多的sp3杂化键形成.沉积温度为75℃时,薄膜中sp3杂化键含量最多,此时薄膜最厚约为7.67μm,硬度最大可达5.95 GPa,杨氏模量值最高达到43.2 GPa,并且摩擦系数最低仅为0.03.随着温度进一步升高,碳粒子能量持续增加,轰击薄膜表面时会使碳-氢键断裂,造成氢的脱附,使薄膜中sp3杂化键减少,从而降低了薄膜的硬度及耐磨性等机械性能.结论 在本研究工作温度范围内,75℃为AZ31镁合金表面制备DLC薄膜的最佳温度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈树江	辽宁科技大学材料与冶金学院	44	97	4.0	7.0
2	王亚男	辽宁科技大学材料与冶金学院	30	49	4.0	5.0
3	周艳文	辽宁科技大学材料与冶金学院	46	32	3.0	5.0
4	张桐	辽宁科技大学材料与冶金学院	3	0	0.0	0.0
5	杨利	辽宁科技大学材料与冶金学院	4	0	0.0	0.0
6	陈东旭	辽宁科技大学材料与冶金学院	11	5	2.0	2.0