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调制周期对AlCrSiN/AlCrMoSiN多层膜微结构和性能的影响
被引量：
1
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作者
王重阳
刘艳梅
+5 位作者
阎兵
朱建博
薛锐
徐远剑
Kim Kwang Ho
王铁钢
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第15期57-67,共11页
目的通过优化AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层的调制周期,提升涂层的力学性能和摩擦学性能。方法采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合技术,固定调制比为5∶1,制备具有不同调制周期的AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层。利用XRD和...
目的通过优化AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层的调制周期,提升涂层的力学性能和摩擦学性能。方法采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合技术,固定调制比为5∶1,制备具有不同调制周期的AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层。利用XRD和SEM分析涂层物相组成,观察其微观形貌;借助纳米压痕仪、划痕仪、高温摩擦试验机及轮廓仪测试涂层的硬度、弹性模量、临界载荷,以及摩擦磨损性能。结果掺杂Mo元素后,AlCrMoSiN层生成了大量的非晶相,并观察到沿AlN(111)晶面共格外延生长。AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层表面颗粒随着调制周期的增大逐渐变小,整体呈“花椰菜”状,且致密、无缺陷。随着调制周期的增大,硬度、H/E和H^(3)/E^(*2)呈先升高后降低的趋势;涂层的平均摩擦因数呈先降低后升高的趋势。当调制周期为145 nm(AlCrSiN层厚度约为120 nm,AlCrMoSiN层厚度约为25 nm)时,多层涂层中层间界面清晰,涂层的硬度最高,约为24.9GPa,摩擦因数和磨损率均最低,分别为0.57、1.46×10^(-6)mm^(3)/(N·m),临界载荷为75.8N。结论多层复合涂层的调制周期对其结构和性能具有重要影响,当调制周期为145nm时,AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层具有最佳的综合性能。
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关键词
磁控溅射
多层复合涂层
AlCrSiN/AlCrMoSiN
调制周期
摩擦学行为
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职称材料
题名
调制周期对AlCrSiN/AlCrMoSiN多层膜微结构和性能的影响
被引量：
1
1
作者
王重阳
刘艳梅
阎兵
朱建博
薛锐
徐远剑
Kim Kwang Ho
王铁钢
机构
天津
职业
技术
师范大学
天津
市高速切削与精密加工重点实验室
天津
天海同步科技
有限公司
天津亚盛工业技术有限公司
Global Frontier R&D Center for Hybrid Interface Materials
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第15期57-67,共11页
基金
天津市多元投入基金重点项目(22JCZDJC00670,22JCYBJC01600)
天津市教委科研计划(2021ZD005,2022ZD020,2022ZD033)。
文摘
目的通过优化AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层的调制周期,提升涂层的力学性能和摩擦学性能。方法采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合技术,固定调制比为5∶1,制备具有不同调制周期的AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层。利用XRD和SEM分析涂层物相组成,观察其微观形貌;借助纳米压痕仪、划痕仪、高温摩擦试验机及轮廓仪测试涂层的硬度、弹性模量、临界载荷,以及摩擦磨损性能。结果掺杂Mo元素后,AlCrMoSiN层生成了大量的非晶相,并观察到沿AlN(111)晶面共格外延生长。AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层表面颗粒随着调制周期的增大逐渐变小,整体呈“花椰菜”状,且致密、无缺陷。随着调制周期的增大,硬度、H/E和H^(3)/E^(*2)呈先升高后降低的趋势;涂层的平均摩擦因数呈先降低后升高的趋势。当调制周期为145 nm(AlCrSiN层厚度约为120 nm,AlCrMoSiN层厚度约为25 nm)时,多层涂层中层间界面清晰,涂层的硬度最高,约为24.9GPa,摩擦因数和磨损率均最低,分别为0.57、1.46×10^(-6)mm^(3)/(N·m),临界载荷为75.8N。结论多层复合涂层的调制周期对其结构和性能具有重要影响,当调制周期为145nm时,AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层具有最佳的综合性能。
关键词
磁控溅射
多层复合涂层
AlCrSiN/AlCrMoSiN
调制周期
摩擦学行为
Keywords
magnetron sputtering
multilayered coating
AlCrSiN/AlCrMoSiN
modulation period
tribological behavior
分类号
TG156.88 [金属学及工艺—热处理]
TB114.2 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
调制周期对AlCrSiN/AlCrMoSiN多层膜微结构和性能的影响
王重阳
刘艳梅
阎兵
朱建博
薛锐
徐远剑
Kim Kwang Ho
王铁钢
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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