AZ31表面混合碳源制备DLC薄膜的结构和性能

• 作者: 刘瑞霞 高霞 朱福栋 由国艳
• 来源期刊: 焊接
• 学科: 工学
• 关键词: 镁合金 DLC薄膜 磁控溅射 耐蚀性 耐磨性
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Research Paper
• 页码范围: 41-47,59
• 页数: 8页
• 分类号: TG47|TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.12073/j.hj.20211018001

摘要

为了提高镁合金的耐蚀性和耐磨性,扩大镁合金的应用,节能减排,保护环境,采用绿色环保的磁控溅射技术在AZ31表面制备了强保护性的DLC薄膜.采用X射线小角掠入射研究薄膜的物相结构,借助扫描电镜观察薄膜表面形貌、横截面形貌和腐蚀形貌,采用纳米压痕仪测试薄膜的力学性能,分别采用电化学工作站和摩擦磨损试验机研究薄膜的耐蚀性和耐磨性,膜基的结合性能采用划痕试验评估.结果 表明,薄膜为无定形碳结构,随着活性气体流量的增加,薄膜结构由非晶向纳米晶转变.薄膜与基体结合良好,结合力19 ～25 N.薄膜表面具有弥散分布的不规则颗粒,且表面粗糙度受活性气体流量影响明显.薄膜厚度1.15 ～ 1.18 μm,活性气体流量对薄膜厚度影响很小.随着活性气体流量的增加,DLC薄膜的硬度和杨氏模量增大,其最大值分别为17.35 GPa和94 GPa;摩擦系数和磨损率降低,其最小值分别为0.103和6.45×10-10 mm3/(N·m).活性乙炔流量5 mL/min时,薄膜的耐蚀性能最好,活性乙炔流量10 mL/min时,薄膜的耐磨性能最好.