Si含量对VAlSiN涂层微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

摘要：

采用反应磁控溅射技术,在300℃下制备不同Si含量的VAlSiN涂层.研究Si含量的变化对VAlSiN涂层相结构、生长形貌、化学状态、力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明:不含Si的VAlN涂层呈现(111)择优取向生长.随着Si含量的增加,VAlSiN涂层的(111)择优取向逐渐消失,最终转变为非晶结构.Si含量大于1.8 %(原子分数,下同)的VAlSiN涂层是由nc-VAlN和a-Si3N4组成的多相复合涂层.与VAlN涂层相比,添加少量Si(0.8%)的VAlSiN涂层晶粒尺寸减小,致密度得到提高,对应的涂层硬度也得到显著增大,达到30.1GPa.继续增加Si的含量,VAlSiN涂层的柱状生长结构被打断,硬度逐渐下降,最后稳定在22GPa左右.VAlSiN涂层的摩擦因数随着Si含量的增加先降低后升高.当Si含量为0.8%时涂层的磨损率最低,达1.2×10-16 m3·N-1·m-1.

关键词：磁控溅射、VAlSiN涂层、微结构、硬度、摩擦磨损性能

所属期刊栏目：45

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51201187

在线出版日期：2017-06-09（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：70-76