磁控溅射MoS2-Ni复合膜的结构与性能研究

摘要：

目的 提高MoS2薄膜在大气环境下的摩擦学性能.方法 采用离子源复合磁控溅射技术制备了MoS2-Ni复合膜,通过改变Ni靶功率获得不同Ni掺杂量的复合膜,研究不同Ni掺杂量对复合膜结构及摩擦学性能的影响.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计、球-盘式摩擦磨损试验机以及3D轮廓仪,对复合膜显微结构和性能进行研究.结果 复合膜以柱状晶结构生长,增加Ni含量可以细化晶粒,使复合膜的结构更加致密.复合膜硬度在250~446HV之间,且随Ni含量的增加,复合膜的硬度提高.复合膜具有良好的膜/基结合力,结合力达到HF1级.MoS2-Ni复合膜的摩擦系数在0.10~0.23之间,随Ni含量的增加,虽然复合膜的摩擦系数增加,但由于磨损过程形成稳定的转移膜粘着在对磨球表面,因而使得磨损率降低,耐磨寿命提高.结论 Ni掺杂可以提高复合膜的致密度、硬度以及结合力,增强复合膜的耐磨性能.

关键词：离子源复合磁控溅射、Ni掺杂、复合膜、硬度、结合力、摩擦磨损

所属期刊栏目：46

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：广州市科技计划项目201510010016;广东省科技项目2014B070706026;广东省省院平台建设项目2016GDASPT-0206, 2016GDASPT-0317 Supported by Guangzhou Science and Technology Plan Projects201510010016;Guangdong Province Science and Technology Plan Projects2014B070706026;Platform Construction Projects of Guangdong Academy of Sciences2016GDASPT-0206, 2016GDASPT-0317

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：135-142