许俊华
,
薛雅平
,
曹峻
,
喻利花
稀有金属材料与工程
采用多靶磁控溅射技术,根据不同Mo靶功率制备一系列不同Mo含量的TaMoN复合膜.利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损仪、扫描电子显微镜及其配套的能谱仪研究复合膜的相组成、力学性能、室温和高温下的摩擦性能.结果表明,TaMoN复合膜的微结构是由面心立方、密排六方与底心斜方组成的多相结构;TaMoN复合膜的硬度比TaN单层膜的硬度高,且随着Mo含量的增加先升高后降低,在Mo含量为52.68 at％时达到最大值,为33.9 GPa;Mo元素的添加可以有效改善TaN薄膜在常温和高温下的摩擦性能,通过对磨痕的分析,详细解释了TaMoN复合膜具有优异的减摩性能的原因.
关键词:
TaMoN复合膜
,
磁控溅射
,
微结构
,
力学性能
,
摩擦性能
许俊华
,
薛雅平
,
曹峻
,
喻利花
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12498
采用磁控溅射仪制备了一系列不同V含量的TaVN复合膜,利用X射线衍射仪研究复合膜以及磨痕的相组成,利用纳米压痕仪表征复合膜的硬度,采用高温摩擦磨损实验机研究了复合膜的室温和高温摩擦性能.结果表明:TaVN复合膜的微结构为面心立方结构,随着V含量的增加,衍射峰择优取向由(200)转变为(111);TaVN薄膜的显微硬度随着V含量增加,先增加后降低,在V含量为18.25 at％时,显微硬度达到最大值,为32.3 GPa;在常温下,TaVN复合膜的摩擦系数随着V含量的增加而降低；当温度从室温升高到800℃,薄膜的摩擦系数先升高后降低.采用晶体化学理论讨论了TaVN复合膜和TaN单层膜在高温下的摩擦机理.
关键词:
TaVN复合膜
,
磁控溅射
,
力学性能
,
摩擦性能
许俊华
,
曹峻
,
喻利花
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00724
采用多靶磁控溅射技术, 分别利用不同V靶功率和石墨靶功率制备一系列不同V含量和C含量的TiVN和TiVCN复合膜.利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损仪研究了TiVN和TiVCN复合膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能.研究表明, 当V靶功率为60 W时, TiVN薄膜的硬度达到最大值, 为25.02 GPa. 在此基础上逐渐加入C元素, 当石墨靶功率为20 W时, TiVCN薄膜的硬度达到最大值, 为28.51 GPa. 当石墨靶功率进一步增加, 薄膜的硬度值开始逐渐降低. 室温下, 随着石墨靶功率的增加, TiVCN薄膜的摩擦系数逐渐减小. 高温下, TiVCN复合膜的摩擦系数随着温度的升高先增加后减小, 在700℃时获得最小值, 当温度继续升高摩擦系数又增加. 讨论了高温下TiVCN复合膜Magneli相的作用和自适应机制.
关键词:
TiVCN
,
magnetron sputtering
,
mechanical property
,
friction property
,
Magneli phase
许俊华
,
曹峻
,
喻利花
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00724
采用多靶磁控溅射技术,分别利用不同V靶功率和石墨靶功率制备一系列不同V含量和C含量的TiVN和TiVCN 复合膜.利用X射线衍射仪、纳米压痕仪,高温摩擦磨损仪研究了TiVN和TiVCN复合膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能.研究表明,当V靶功率为60 W时,TiVN薄膜的硬度达到最大值,为25.02GPa.在此基础上逐渐加入C元素,当石墨靶功率为20 W时,TiVCN薄膜的硬度达到最大值,为28.51GPa.当石墨靶功率进一步增加,薄膜的硬度值开始逐渐降低.室温下,随着石墨靶功率的增加,TiVCN薄膜的摩擦系数逐渐减小.高温下,TiVCN复合膜的摩擦系数随着温度的升高先增加后减小,在700℃时获得最小值,当温度继续升高摩擦系数又增加.讨论了高温下TiVCN复合膜Magnéli相的作用和自适应机制.
关键词:
TiVCN
,
磁控溅射
,
力学性能
,
摩擦磨损性能
,
Magné1i 相
曹峻
,
许俊华
,
喻利花
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12196
采用多靶磁控溅射技术,制备了TiN、VCN单层膜及调制比为1∶1的系列调制周期的TiN/VCN多层膜.利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜研究了各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能.研究表明:TiN/VCN多层膜以δ-NaCl面心立方结构为主；TiN/VCN多层膜的最大硬度值为28.71 GPa,约为按混合法则计算所得理论硬度值的1.23倍,并据此分析了TiN/VCN多层膜的致硬机理；TiN/VCN多层膜在室温下摩擦系数与TiN单层膜摩擦系数相近,但当环境温度为700℃时,摩擦系数约0.4,较TiN单层膜(0.52)低.TiN/VCN多层膜室温和高温下的磨损率相比TiN单层膜减小了约3×10-14 m3/(N·m).从晶体化学和热测量方法角度讨论了TiN/VCN多层膜的Magné1i相V2O5的润滑机制.
关键词:
TiN/VCN
,
磁控溅射
,
力学性能
,
摩擦磨损性能
,
Magnéli相
