CrSiN纳米复合薄膜的摩擦学性能

摘要：

采用中频非平衡反应磁控溅射技术在单晶硅P(111)基材上制备了CrSiN纳米复合薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、Kevex能谱仪(EDX)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕仪对薄膜的相结构、化学成分组成和力学性能进行了测试分析.利用球-盘式摩擦磨损试验机(UMT-2)考察了薄膜和GCr15钢球对磨的摩擦学性能并采用扫描电镜(SEM)观察磨痕形貌.结果表明:CrN薄膜中Si元素的掺杂改变了薄膜晶体结构,所制备的CrSiN复合薄膜为多相复合结构,即nc-CrN/a-Si3N4所组成的纳米晶/非晶复合结构.CrSiN纳米复合薄膜的力学性能均优于CrN薄膜,其硬度均高于CrN薄膜的硬度,其中Si原子数分数为12.6％时薄膜的硬度达到最大,对应纳米晶/非晶复合强化.CrSiN纳米复合薄膜的摩擦因数低于CrN薄膜,具有很好的抗磨损性能,并具有一定的润滑作用.

关键词：CrSiN、纳米复合薄膜、摩擦学性能、润滑

所属期刊栏目：26

分类号：TG174.44;TG115.58(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金11104126

在线出版日期：2013-12-05（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：24-30