沉积温度对CrB2涂层结构与性能的影响

摘要：

为了研究沉积温度对涂层微结构与力学性能的影响,采用直流磁控溅射技术制备了CrB2涂层.通过XPS、XRD、SPM、SEM、HRTEM、纳米压痕仪和维氏压痕仪分别分析了涂层的成分、结构、微观形貌和力学性能.结果表明:在不同沉积温度下,CrB2涂层均由CrB2和少量Cr相组成.涂层具有致密的纳米柱状结构,其直径大约为7 nm,且沿着生长方向贯穿整个涂层截面.随沉积温度升高,涂层晶体取向由(101)和(001)的混合取向逐渐转变为(001)择优取向,涂层由纤维状结构转变为柱状晶结构,且柱状晶尺寸随沉积温度的增加逐渐细化,致密化程度增加.涂层的力学性能随沉积温度的升高而显著增加;当沉积温度达到400℃时,涂层具有最高硬度(50.7±2)GPa和最高弹性模量(513.6±10) GPa.微观结构和力学性能随沉积温度的演变归因于沉积原子运动的逐渐增强和结构的致密化.

关键词：沉积温度、CrB2涂层、微结构、硬度、韧性

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分类号：TG174.444;TG115.58(金属学与热处理)

资助基金：江西省对外科技合作计划重点项目20151BDH80002;宁波市重点科技项目2014B10032;宁波市自然科学基金2015A610073;宁波市国际合作项目2014D10014

在线出版日期：2016-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：69-76