本文關(guān)鍵詞：Si含量對CrSiN涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響

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【摘要】：目的在室溫條件下,采用物理氣相沉積(PVD)磁控濺射沉積方法,通過控制Si靶功率制備具有不同Si含量的CrSiN涂層,以探究Si元素對涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響。方法通過X射線衍射、能譜儀測試、納米壓痕測試、維氏硬度壓痕測試和摩擦磨損實驗,分別評價CrSiN涂層的結(jié)構(gòu)、硬度、韌性和耐磨性能,并通過掃描電子顯微鏡對壓痕形貌進(jìn)行分析。結(jié)果所有CrSiN涂層均呈(111),(200)取向的Na Cl結(jié)構(gòu)。隨著Si含量增加,XRD峰呈寬化趨勢,晶粒細(xì)化效果明顯。隨Si元素的加入,CrSiN涂層硬度、模量和韌性均呈先增加后降低的趨勢。相比Cr N涂層,Si的原子數(shù)分?jǐn)?shù)為3.2%時,CrSiN涂層的硬度由21.4 GPa增至35.7 GPa,模量由337.7 GPa增至383.9 GPa,塑性指數(shù)由0.5增至0.55,實現(xiàn)了強(qiáng)韌一體化。加入Si元素,CrSiN涂層的耐磨損性能得到改善,且Si的原子數(shù)分?jǐn)?shù)為3.2%,磨損率最低,為1.0×10~(-17)m~3/(N·m),提高了約一個數(shù)量級。結(jié)論 Si元素的加入可以有效改善CrSiN涂層的結(jié)構(gòu),提高CrSiN涂層的硬度、韌性和磨損性能,但需加入適量的Si,才可實現(xiàn)性能最優(yōu)化。
【作者單位】： 中國科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點實驗室;浙江省海洋材料與防護(hù)技術(shù)重點實驗室中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所;上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【分類號】：TB306
【正文快照】： 物理氣相沉積得到的納米尺度硬質(zhì)涂層兼具高硬度、高耐磨損和耐腐蝕性等優(yōu)點,特別是二元過渡金屬氮化物涂層(如Cr N,Ti N),這使其成為了硬質(zhì)材料領(lǐng)域的研究熱點[1—2],并在電子、機(jī)械、表面防護(hù)等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價值[3—12]。特別是Cr N硬質(zhì)涂層,相對于Ti N涂層,硬度更高,

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高溥;何東青;鄭韶先;蒲吉斌;郭峰;;碳基和氮化物基涂層的摩擦-腐蝕交互行為的原位研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2015年02期

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 蔡志海;底月蘭;張平;;活塞環(huán)表面CrAlN涂層的微觀組織與抗高溫氧化性能[J];中國表面工程;2010年06期

2 李劍鋒,丁傳賢;水潤滑下等離子噴涂Cr_3C_2-NiCr涂層/增韌SiC陶瓷摩擦副的摩擦學(xué)特性[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2001年02期

3 居毅;郭紹義;陳生鉆;葉秉良;;激光鎳包納米Al_2O_3增強(qiáng)復(fù)合涂層的摩擦磨損性能研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2007年01期

4 濮春歡;徐濱士;王海斗;樸鐘宇;;干摩擦條件下3Cr13涂層的加速磨損機(jī)理研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2009年04期

5 楊瑞杰;冶銀平;萬宏啟;周惠娣;陳建敏;;聚酰亞胺粘結(jié)MoS_2基固體潤滑涂層在油介質(zhì)中的摩擦學(xué)性能[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2011年03期

6 程江波;梁秀兵;王澤華;徐濱士;;油潤滑條件下FeBSiNb非晶涂層磨損性能研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2012年02期

7 王建章;陳貝貝;閻逢元;;海水組分對海水潤滑性能的影響[J];潤滑與密封;2011年11期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈蔚菊;;氫暴露對α鈦合金表面機(jī)械性能及摩擦行為的影響[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2013年06期

2 王曉東,朱鵬,黃培,王筱,時鈞;工程用聚合物基復(fù)合材料摩擦行為研究進(jìn)展[J];中國塑料;2004年09期

3 張亞妮;張立同;成來飛;徐永東;;炭/碳化硅復(fù)合材料在高溫燃?xì)猸h(huán)境中的鉸鏈傳動與摩擦行為[J];無機(jī)材料學(xué)報;2008年03期

4 堯軍平,王薇薇,馬新生,楊卯生;壓滲法制備陶瓷網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料摩擦行為研究[J];機(jī)械工程學(xué)報;2003年01期

5 田軍,楊曉鴻,陳玉峰,王齊祖,薛群基;N~+注入Ti/Si_3N_4的摩擦行為研究[J];硅酸鹽學(xué)報;1998年02期

6 張平余,杜祖亮,薛群基;AFM研究LB膜微觀摩擦行為[J];電子顯微學(xué)報;2002年05期

7 田首夫;姜龍濤;武高輝;;真空度對TiB_2/Al復(fù)合材料摩擦行為的影響(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年S2期

8 丁建寧,孟永鋼,溫詩鑄;大氣環(huán)境下YBa_2Cu_3O_7薄膜的摩擦行為和表面形貌[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2001年02期

9 馮治中,王鴻靈,徐海燕,田農(nóng),閻逢元;火焰噴涂FEP涂層的制備及其摩擦行為[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報;2004年02期

10 杜淼;胡新亮;鄭強(qiáng);;與基板間相互作用對聚乙烯醇水凝膠摩擦行為的影響[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2008年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 熊黨生;李詩卓;;銅錸雙氧化物的高溫摩擦行為[A];第六屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];1997年

2 丁維;丁奕行;杜淼;鄭強(qiáng);;PVA/PEO復(fù)合水凝膠壓縮性能與摩擦行為的研究[A];中國流變學(xué)研究進(jìn)展（2010）[C];2010年

3 鄭德志;徐揚;古樂;王黎欽;聶重陽;;沖擊滑動狀態(tài)下PTFE基復(fù)合材料摩擦行為[A];第十一屆全國摩擦學(xué)大會論文集[C];2013年

4 張平余;杜祖亮;薛群基;;AFM研究LB膜微觀摩擦行為[A];第十二屆全國電子顯微學(xué)會議論文集[C];2002年

5 徐軍;蔣曉紅;杜祖亮;張平余;;表面修飾納米微粒LB膜微觀摩擦行為研究[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

6 楊學(xué)鋒;王紅巖;昃向博;王慧;;自潤滑陶瓷拉拔模具摩擦行為及減磨機(jī)理研究[A];第十七屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會摘要集[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬勇;連鑄結(jié)晶器摩擦行為的檢測方法及其特性研究[D];大連理工大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊繼明;納米尺度摩擦行為的分子動力學(xué)模擬研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 胡新亮;基板及介質(zhì)對聚乙烯醇水凝膠摩擦行為的影響[D];浙江大學(xué);2008年

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本文編號：1221702