溅射能量对WC/a-C:H薄膜结构与性能的影响

摘要：

为探究溅射能量对WC/a-C:H薄膜结构与性能的影响,并讨论WC掺杂对a-C:H薄膜的影响.通过非平衡磁控溅射+等离子体增强化学气相沉积法(UBMS+PACVD),以WC靶作为溅射靶,C2H2为反应气体,通过调制溅射靶电流,在316不锈钢基体上制备WC/a-C:H系列薄膜.用场发射电镜、透射电镜、X射线衍射仪、XPS、拉曼光谱等对薄膜的微观结构和成分进行表征,用划痕仪、纳米硬度仪测试了薄膜的力学性能,用多功能摩擦机对薄膜的摩擦学性能进行分析.结果表明:WC主要以β-WC1?x纳米晶的形式均匀分布在非晶碳中,随着溅射靶电流的上升,薄膜中W含量和膜基结合力呈上升趋势,在11A时上升至21.9%(摩尔分数)和18.6 N,而ID/IG比值和硬度逐渐降低至0.55和11 GPa.溅射靶电流为4 A时,WC/a-C:H薄膜表现出较好的磨损性能,摩擦因数低至0.15,磨损率为5.38×10?7mm3/(N?m).

关键词：溅射靶电流、WC/a-C:H薄膜、摩擦磨损

所属期刊栏目：28

分类号：TB43(工业通用技术与设备)

资助基金：国家重点基础研究发展计划资助项目2013CB632302;国家自然科学基金资助项目51475449 Project2013CB632302supported by the National Basic Research Program of China;Project 51475449 supported by the National Natural Science Foundation of China

在线出版日期：2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：955-963