利用AlMgB₁₄靶在高速鋼上通過磁控濺射制備了Al–Mg–B薄膜。采用X射線衍射儀、原子力顯微鏡和輝光放電光譜儀對薄膜的組成結(jié)構(gòu)進行了表征,采用納米壓痕儀和多功能摩擦磨損試驗儀測試了薄膜的硬度及摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明,提高薄膜的沉積溫度或濺射功率都會增加薄膜中B元素的含量,使得薄膜硬度提高,摩擦因數(shù)和磨損量下降。 

【文章來源】：電鍍與涂飾. 2020,39(17)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Al Mg B14靶材(a)和不同沉積溫度(b)和濺射功率(c)下所制Al–Mg–B薄膜的XRD譜圖

從圖2和表1可見，4個樣品表面凹凸不平，隨著沉積溫度升高，粗糙度逐漸減小，薄膜表面趨于均勻平整。在600°C下制備的薄膜的表面粗糙度遠小于室溫下制備的薄膜。表面粗糙度與沉積溫度的關(guān)系可以用反應(yīng)物在表面的遷移和擴散來解釋，在較低的沉積溫度下，被沉積表面吸收的原子遷移率較低，因此薄膜表面較為粗糙。隨著沉積溫度升高，原子遷移能力的增強導(dǎo)致表面光滑度的提高[11]。可見Al–Mg–B薄膜的表面平整度與沉積溫度有很大的相關(guān)性。從圖3和表2可見，隨著濺射功率增大，薄膜表面粒子的尺寸均勻性趨于變好，表面粗糙度逐漸減小。這是由于在室溫沉積時，較低的溫度限制了沉積粒子的熱運動和擴散。只有通過提高濺射功率來增加濺射能量和靶面起輝面積，使濺射均勻性提高，從而提高了薄膜的均勻性和平整度。

從圖3和表2可見，隨著濺射功率增大，薄膜表面粒子的尺寸均勻性趨于變好，表面粗糙度逐漸減小。這是由于在室溫沉積時，較低的溫度限制了沉積粒子的熱運動和擴散。只有通過提高濺射功率來增加濺射能量和靶面起輝面積，使濺射均勻性提高，從而提高了薄膜的均勻性和平整度。2.3 薄膜的力學(xué)性能

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Influence of boron contents on properties of AlMgB films prepared by RF magnetron sputtering[J]. QU Wenchao a , WU Aimin a , WU Zhanling b , BAI Yizhen b , and JIANG Xin a, b, c a School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China b School of Physics and Optoelectronic Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China c Institute of Materials Engineering, University of Siegen, Siegen D-57076, Germany.  Rare Metals. 2012(02)
[2]AlMgB14三元超硬硼化物的實驗制備與理論研究[J]. 蔣雪,曲文超,趙紀(jì)軍,吳愛民,白亦真,姜辛.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2011(06)
[3]磁控濺射Al-Mg-B薄膜成分優(yōu)化[J]. 曲文超,吳愛民,吳占玲,白亦真,姜辛.  金屬學(xué)報. 2011(05)

博士論文
[1]碳基和類碳超硬材料的第一性原理研究[D]. 蔣雪.大連理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]偏壓對磁控濺射制備AlMgB薄膜的影響[D]. 景素華.大連理工大學(xué) 2016
[2]磁控濺射制備Al-Mg-B薄膜及其性能的研究[D]. 康潤芳.大連理工大學(xué) 2014
[3]磁控濺射法制備的Al-Mg-B薄膜的研究[D]. 吳占玲.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3112962