高功率脉冲磁控溅射管内壁沉积Cr薄膜结构及性能

摘要：

由于管腔空间限制,物理气相沉积领域中管内壁沉积薄膜的均匀性和质量有待研究和改善.采用高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)在直径40 mm、长度120 mm的20#碳钢管内表面进行Cr薄膜沉积,并探究管内不同位置沉积Cr薄膜的结构和力学性能.采用SEM分析薄膜的截面形貌和厚度变化,采用AFM分析薄膜的表面形貌和表面粗糙度变化,采用XRD分析薄膜的晶相结构和晶粒尺寸,采用球-盘式旋转摩擦磨损试验机对薄膜的耐摩擦磨损性能进行测试.结果表明,随着管内深度的增加,距管口距离为15 mm(位置1)、45 mm(位置2)、75 mm(位置3)和105 mm(位置4)位置的膜层厚度分别为1690 nm、827 nm、210 nm和0 nm.从位置1到位置3,所沉积的Cr薄膜表面粗糙度由12.6 nm下降到4.8 nm,晶粒尺寸由15 nm增加到38 nm,摩擦因数由0.68上升到0.89.

关键词：高功率脉冲磁控溅射、管内壁、Cr薄膜、微观结构、力学性能

所属期刊栏目：35

分类号：TG(金属学与金属工艺)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-23（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：210-216