反应磁控溅射制备Ti-Si-N薄膜的摩擦磨损性能

摘要：

用反应磁控溅射方法,在不锈钢表面沉积Ti-Si-N薄膜.用原子力显微镜观察薄膜的表面形貌,Ti-Si-N颗粒尺寸小于0.1 μm,用亚微压入仪测试薄膜硬度,当硅的摩尔分数为9.6%时,薄膜硬度出现最大值47 GPa.球-盘式摩擦磨损结果表明,Ti-Si-N薄膜的耐磨性能明显优于TiN薄膜,加入少量硅元素后,TiN薄膜的抗磨损性能有显著提高,但Ti-Si-N薄膜的室温摩擦系数较高(0.6～0.8),高温下摩擦系数也仅轻微降低(550℃,0.5～0.6).由于Ti-Si-N薄膜的摩擦系数可能与磨损中氧化物生成量的增加有关,常温下Ti-Si-N薄膜的摩擦系数随硅摩尔分数的增加而增大,而高温下Ti-Si-N薄膜的摩擦系数随硅含量上升而降低.

关键词：Ti-Si-N薄膜、反应磁控溅射、摩擦学

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分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2001AA338010;国家自然科学基金50271053,50371067;高等学校博士学科点专项科研项目

在线出版日期：2004-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1308-1312