氮气流量对类富勒烯碳氮薄膜结构及力学性能的影响

摘要：

目的 在9Cr18钢表面制备类富勒烯碳氮薄膜,提高9Cr18钢表面强度.方法 采用非平衡直流磁控溅射技术,在沉积温度为300℃的Ar和N2混合气氛中溅射C靶,制备类富勒烯CNx薄膜.利用XPS、Raman光谱、SEM研究了类富勒烯CNx薄膜的微观结构,利用纳米压痕仪和球盘摩擦试验机研究了CNx薄膜的力学性能和摩擦学性能.结果 类富勒烯CNx薄膜中存在sp2C—C、sp2N—C和sp3C—N化学键,类富勒烯结构的CNx薄膜的ID/IG比值较高且G峰向低峰位移动.随着氮气流量的增加,薄膜的硬度和弹性恢复系数先增大后减小,薄膜的硬度和弹性恢复系数越高,其磨损率越低.结论 氮气流量为10 mL/min时制备的CNx薄膜具有较高的硬度和弹性恢复系数以及较低的摩擦系数和磨损率.在9Cr18钢表面制备类富勒烯碳氮薄膜能显著提高其表面强度.

关键词：磁控溅射、类富勒烯碳氮薄膜、微观结构、力学性能

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分类号：TG156.88;TB114.2(金属学与热处理)

资助基金：真空技术与物理国防科技重点实验室基金9140C550105150C55Supported by Natural Science Foundation 9140C550105150C55

在线出版日期：2018-04-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：236-242