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氮化铬过渡层对四面体非晶碳薄膜在高速钢基底上附着特性影响的研究

韩亮 刘德连 陈仙 赵玉清

氮化铬过渡层对四面体非晶碳薄膜在高速钢基底上附着特性影响的研究

韩亮, 刘德连, 陈仙, 赵玉清
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  • 利用磁过滤阴极电弧与磁控溅射相结合的薄膜沉积技术在高速钢基底上 制备了氮化铬/四面体非晶碳(CrN/ta-C)复合涂层, 通过改变过渡层氮化铬(CrN)的制备工艺, 研究了四面体非晶碳(ta-C)薄膜在钢基底材料上的附着特性的变化. 结果表明, 随着氮气流量的增大, CrN/ta-C复合涂层中的氮化铬经过了Cr-Cr2N-CrN的相变过程. 同时涂层的附着力也随着氮气流量的增大而增加, 但是当氮气流量超过30 sccm时, 涂层附着力会有所下降; 通过改变基片偏压, 复合涂层中氮化铬的择优取向与晶粒结构发生改变, 随着偏压的增大, 涂层附着力也会大大改善, 但是当偏压超过200 V, 涂层附着特性会略微降低. 通过涂层耐磨性的测试也表明, 在高速钢基底上, CrN涂层能显著提高ta-C薄膜在高速钢基底上的附着力, 同时显著提高耐磨特性.
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金资助(批准号:K5051205001)资助的课题.
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    Chen K M, Zhang X N, Zheng C C, Huang Y, Guang Q F, Gong L, Sun C 2010 Chinese Journal of Vacuum Science and Technology 30 662 (in Chinese) [陈康敏, 张晓柠, 郑陈超, 黄燕, 关庆丰, 宫磊, 孙超 2010 真空科学与技术学报 30 662]

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    Barshilia H C, Selvakumar N, Deepthi B, Rajam K S 2006 Surf. Coat. Technol. 201 2193

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-23
  • 修回日期:  2013-02-18
  • 刊出日期:  2013-05-05

氮化铬过渡层对四面体非晶碳薄膜在高速钢基底上附着特性影响的研究

  • 1. 西安电子科技大学技术物理学院, 西安 710071;
  • 2. 西安交通大学电子与信息工程学院, 西安 710049
    基金项目: 

    中央高校基本科研业务费专项资金资助(批准号:K5051205001)资助的课题.

摘要: 利用磁过滤阴极电弧与磁控溅射相结合的薄膜沉积技术在高速钢基底上 制备了氮化铬/四面体非晶碳(CrN/ta-C)复合涂层, 通过改变过渡层氮化铬(CrN)的制备工艺, 研究了四面体非晶碳(ta-C)薄膜在钢基底材料上的附着特性的变化. 结果表明, 随着氮气流量的增大, CrN/ta-C复合涂层中的氮化铬经过了Cr-Cr2N-CrN的相变过程. 同时涂层的附着力也随着氮气流量的增大而增加, 但是当氮气流量超过30 sccm时, 涂层附着力会有所下降; 通过改变基片偏压, 复合涂层中氮化铬的择优取向与晶粒结构发生改变, 随着偏压的增大, 涂层附着力也会大大改善, 但是当偏压超过200 V, 涂层附着特性会略微降低. 通过涂层耐磨性的测试也表明, 在高速钢基底上, CrN涂层能显著提高ta-C薄膜在高速钢基底上的附着力, 同时显著提高耐磨特性.

English Abstract

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