首页 期刊 表面技术 沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜结构及性能的影响 【正文】

沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜结构及性能的影响

作者:吴易谦; 韦春贝; 代明江; 匡同春; 刘敏; 林松盛; 石倩 华南理工大学材料科学与工程学院; 广州510640; 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室; 广州510651; 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室; 广州510651
磁控溅射   沉积温度   摩擦系数   磨损机制  

摘要:目的改善GH4169合金的表面性能,制备摩擦学性能优良的复合薄膜。方法采用离子源辅助直流磁控溅射技术制备NiCrAlY/Ag复合薄膜,研究沉积温度分别为60、120、180℃对薄膜结构和性能的影响。利用能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)进行薄膜元素成分含量、表面形貌、截面形貌、粗糙度和相结构的检测。采用纳米压痕仪、划痕法、球-盘式摩擦磨损试验机对薄膜的硬度、结合力、摩擦磨损性能进行分析。结果NiCrAlY/Ag复合薄膜的表面致密度、晶粒尺寸以及表面粗糙度随沉积温度的升高而增大,物相组成主要为Ni3Al、Ag和Cr,薄膜的硬度在5.67~6.41GPa之间。复合薄膜的膜/基结合力随沉积温度的增加而降低,其中沉积温度为60℃时的膜基结合力最佳(33.1N),并且在此沉积温度下的复合薄膜具有最佳的室温摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.24,磨损率为3.52×10–5 mm^3/(N·m),磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损。结论沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜的结构性能影响显著,当沉积温度为60℃时,薄膜综合性能最好。

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