本文選題：高功率脈沖磁控濺射　切入點：峰值功率　出處：《表面技術(shù)》2017年01期

【摘要】：目的采用高功率脈沖磁控濺射(HIPIMS)制備力學(xué)性能優(yōu)良的氮化鉻薄膜。方法采用HIPIMS技術(shù),利用鉻靶及氬氣、氮?dú)?在不同峰值功率(52.44,91.52,138 k W)下沉積了氮化鉻薄膜。采用X射線衍射技術(shù)(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、納米硬度計、摩擦磨損試驗機(jī)、劃痕儀等評價方法,研究了峰值功率對薄膜組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果當(dāng)峰值功率為52 k W時,靶材原子與離子的比值僅為5.4%,所生成氮化鉻薄膜的晶粒尺寸較小,薄膜出現(xiàn)剝落的臨界載荷為42 N,薄膜的磨損深度達(dá)到349 nm;當(dāng)峰值功率提高到138 k W時,靶材原子與離子的比值為12.5%,在最大載荷100 N時,薄膜也未出現(xiàn)剝落,同時磨損深度僅為146 nm。結(jié)論高的峰值功率能夠提高靶材原子離化率和離子對基片的轟擊效應(yīng),使氮化鉻薄膜晶粒重結(jié)晶而長大,消除部分應(yīng)力,使薄膜表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性和韌性,因此提高靶材峰值功率可以提高氮化鉻薄膜的力學(xué)性能。
[Abstract]:The purpose of using high power pulsed magnetron sputtering (HIPIMS) chromium nitride thin films with excellent mechanical properties. The preparation method adopts HIPIMS technology, using chromium target and argon, nitrogen, in different peak power (52.44,91.52138 K W) the chromium nitride films deposited by X ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), nano hardness tester, friction wear tester, scratch tester evaluation method, studied the effect of peak power on the structure and mechanical properties of the film organization. Results when the peak power is 52 K W, the ratio of target atoms and ions is only 5.4%, smaller grain size generated chromium nitride films, films appeared critical load peel is 42 N, the wear depth of thin film is 349 nm; when the peak power is increased to 138 K W, the ratio of target atoms and ions is 12.5%, the maximum load of 100 N, the film did not appear peeled off, while the wear depth is only 146 Conclusion the high peak power of nm. can improve the target atomic ionization and ion bombardment effect on substrate, the chromium nitride film grain recrystallization and growth, eliminate stress, the films exhibit excellent wear resistance and toughness, therefore improve the target peak power can improve mechanical properties of chromium nitride film.

【作者單位】： 西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;荊楚理工學(xué)院;中國工程物理研究院;
【基金】：湖北省教育廳科技項目基金(Q20164301) 國家自然科學(xué)基金委員會與中國工程物理研究院聯(lián)合基金(U1330113) 國家自然科學(xué)基金(31300787)~~
【分類號】：TQ136.11;TB383.2

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本文編號：1672988