调制比对HiPIMS制备多层DLC薄膜耐腐蚀性能的影响

• 作者: 贾昆鹏 王雪 徐锋 施莉莉 赵延超 左敦稳
• 来源期刊: 中国表面工程
• 关键词: DLC薄膜 软硬交替 调制比 电阻率 残余应力 耐腐蚀性
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 35-40
• 页数: 6页
• 分类号: TG174
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20210108001

摘要

为获得具备优异耐腐蚀性能的类金刚石(DLC)涂层,采用高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)在硅片表面制备软(低sp3含量)硬(高sp3含量)交替多层类金刚石薄膜,探究调制比对薄膜耐腐蚀性能的影响.采用XPS、四探针电阻仪、轮廓仪对薄膜成分、电阻率、残余应力进行检测分析,通过电化学测试获得多层DLC薄膜的极化曲线.结果表明:相较于低衬底偏压(-25 V)下沉积的纯软DLC薄膜,高衬底偏压(-75 V)下沉积的纯硬DLC薄膜sp3含量明显升高;纯软薄膜电阻率为100.53 kΩ·cm,纯硬DLC薄膜电阻率高达1 585.21kΩ·cm,电阻率随着硬膜厚度的增加而增加;薄膜中残余应力随着调制比(软∶硬)的减小而上升,纯硬DLC薄膜残余应力为0.943 GPa,而纯软薄膜残余应力仅为0.095 GPa.电化学试验结果显示,调制比为1∶2的多层DLC薄膜自腐蚀电位为-0.014 V,自腐蚀电流密度为36.6 nA/cm2,具有相对最佳的耐腐蚀性能.