基體負偏壓對類金剛石涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響
本文選題:DC-PECVD + 類金剛石。 參考:《材料工程》2015年08期
【摘要】:采用直流等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)(DC-PECVD),通過控制基體負偏壓的變化在YG8硬質(zhì)合金基體上制備一系列類金剛石涂層。選用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、拉曼光譜、X射線光電子能譜、粗糙度儀對涂層形貌和結(jié)構(gòu)進行表征測試。同時,利用顯微硬度計、劃痕測試儀系統(tǒng)地分析涂層的顯微硬度和界面結(jié)合性能。結(jié)果表明:隨著負偏壓增大,涂層表面形貌逐漸平整光滑、致密,顆粒尺寸減小及數(shù)量降低。拉曼光譜表明,涂層具有典型的類金剛石結(jié)構(gòu),涂層中sp3鍵含量呈先增大后減小趨勢,最大值約67.9%出現(xiàn)在負偏壓為1000V左右,負偏壓過大導(dǎo)致sp3鍵含量降低。顯微硬度隨負偏壓變化規(guī)律與sp3鍵基本相符,sp3鍵含量決定顯微硬度值大小。負偏壓過大對吸附離子產(chǎn)生反濺射作用導(dǎo)致涂層厚度減小。當(dāng)負偏壓為1100V時,涂層與基體間的界面結(jié)合性能最優(yōu)。
[Abstract]:A series of diamond-like carbon coatings were prepared on YG8 cemented carbide substrate by controlling the negative bias of substrate by DC plasma enhanced chemical vapor deposition (DC-PECVD). The morphology and structure of the coating were characterized by scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM), Raman spectroscopy (Raman spectrum) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). At the same time, the microhardness and interface bonding properties of the coatings were systematically analyzed by microhardness tester and scratch tester. The results show that with the increase of negative bias voltage, the surface morphology of the coating becomes smooth and compact, and the particle size decreases and the number decreases. Raman spectra show that the coating has a typical diamond-like carbon structure. The sp3 bond content in the coating increases first and then decreases. The maximum value of 67.9% occurs at the negative bias voltage of 1000V, and the sp3 bond content decreases when the negative bias voltage is too large. The change of microhardness with negative bias voltage is basically consistent with that of sp3 bond and the content of sp3 bond determines the value of microhardness. When the negative bias voltage is too large, the thickness of the coating decreases due to the anti-sputtering effect of the adsorbed ions. When the negative bias voltage is 1100V, the interfacial bonding between the coating and the substrate is optimal.
【作者單位】: 北京航空材料研究院;華東理工大學(xué)機械與動力工程學(xué)院;中航工業(yè)南方航空工業(yè)(集團)有限公司;賽屋涂層技術(shù)有限公司;
【分類號】:TG174.4
【參考文獻】
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