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射频/直流磁控溅射316L不锈钢/陶瓷复合薄膜组织与性能的研究*

胡社军 , 温伟祥 , 曾鹏 , 吴起白 , 谢光荣 , 黄拿灿 , 胡显奇 , 盛钢 , 盛忠

利用射频/直流磁控溅射法,制备了316L不锈钢/SiO2(Al2O3)复合膜,研究了薄膜的组织和形貌,测试了薄膜的显微硬度和耐磨性.结果表明,溅射316L不锈钢薄膜和316L/SiO2(Al2O3)复合薄膜都呈柱状晶结构,主要由Fe-Cr和γ-Fe相构成;溅射316L不锈钢薄膜在Fe-Cr(110)晶面出现明显的择优取向;由于射频溅射陶瓷的掺合,使316L不锈钢/陶瓷复合薄膜柱状晶细化,并出现二次柱状晶,在Fe-Cr(211)晶面出现明显的择优取向,尽管316L不锈钢/陶瓷复合膜的显微硬度相对于磁控溅射316L薄膜提高不大,但其抗磨损性能明显提高,以316L/Al2O3复合膜尤为显著.

关键词: 司 , 射频/直流磁控溅射 , 不锈钢/陶瓷薄膜 , 组织 , 性能

TiAlCrFeSiBN多元膜的性能与组织结构研究

谢致薇 , 王国庆 , 杨元政 , 匡同春 , 白晓军 , 谢光荣 , 胡社军

稀有金属材料与工程

采用电弧离子镀技术、TC7双相钛合金靶沉积TiAlCrFeSiBN薄膜,研究了这种多元膜的显微硬度、高温氧化性能和组织结构.结果表明:这种多元膜具有优于TiN膜的显微硬度;具有不同于TiN膜的显微组织,其最显著的特征是存在较多细小的钛滴,这些钛滴与膜之间的融合效果很好;膜层上孔隙较少;具有TiN的面心立方结构,与TiN膜相比,具有更加明显的择优取向趋势.

关键词: 电弧离子镀 , 多元膜 , 显微硬度 , 高温氧化性能

爆炸喷涂Al2O3陶瓷梯度涂层的组织与性能

卢国辉 , 曾鹏 , 黄惠平 , 王桂棠 , 谢光荣 , 潘振鹏 , 胡社军

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.04.009

用爆炸喷涂法制备了Al2O3与自熔性合金的陶瓷梯度涂层.结果表明,基体/Ni60/25%Al2O3+75%Ni60/50%Al2O3+50%Ni60/ Al2O3的陶瓷梯度涂层具有较好的结合力,较低的残余内应力及和缓的热应力.对粉末及涂层的XRD谱分析表明,爆炸喷涂的Al2O3陶瓷涂层结构为γ- Al2O3,而其粉末结构为α- Al2O3,这说明在爆炸喷涂中存在相变过程.爆炸喷涂Al2O3陶瓷梯度涂层适合于工作环境较恶劣的热障耐磨涂层.

关键词: 爆炸喷涂 , Al2O3陶瓷涂层 , 梯度涂层 , 显微结构 , 性能

TiAlBN多元膜的性能与组织结构研究

谢致薇 , 王国庆 , 杨元政 , 白晓军 , 匡同春 , 谢光荣 , 胡社军

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2004.03.009

采用电弧离子镀技术、TA5钛合金靶沉积TiAlBN薄膜,研究了这种多元膜的显微硬度、高温氧化性能和组织结构,结果表明:这种多元膜具有优于TiN膜的显微硬度;不同于TiN膜的显微组织,其最显著的特征是存在一些细小的钛滴;双靶工作状态下,这些钛滴与膜之间的融合效果较好,膜层表面孔隙较少;薄膜具有TiN的面心立方结构,与TiN膜相比,具有更加明显的择优取向趋势.

关键词: 多元膜 , 氮化物 , 电弧离子镀

脉冲偏压对真空电弧沉积TiN薄膜组织与性能的影响

曾鹏 , 胡社军 , 谢光荣 , 黄拿灿 , 吴起白

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2001.03.014

研究了脉冲偏压对真空电弧沉积TiN薄膜组织与性能的影响.结果表明脉冲偏压幅值在500-1700V,脉宽比在1/25～2/5的范围内,沉积温度低于250℃时膜层组织主要由Ti2N和TiN相构成,随脉冲偏压幅值和脉宽比的增大,晶面的择尤沉积由Ti2N(200)向(002)转变,柱状晶生长程度减弱.膜层具有较高的显微硬度和耐磨性,但在过高的脉冲偏压和脉宽比的沉积条件下,膜层的性能有下降的趋势.

关键词: 脉冲偏压 , 真空电弧沉积 , TiN薄膜 , 组织性能

低能离子束轰击对非晶Ni-P薄膜组织与性能的影响

曾鹏 , 胡社军 , 谢光荣 , 黄拿灿 , 吴起白

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2001.08.004

用X-射线衍射仪(XRD)、俄歇电子能谱分析仪(AES)、电子探针(EPMA)、差示扫描量热仪(DSC)和超微显微硬度计研究了低能氮离子束对非晶Ni-P合金镀层进行轰击的晶化规律,分析了在低能氮离子束作用下的非晶薄膜的组织结构和显微硬度.结果表明,用能量为3.0～4.0 keV,束流为80～200 mA的低能氮离子束对非晶Ni-P镀层进行轰击,镀层中可以晶化析出Ni和Ni3P相,并在Ni(111)晶面上出现择优取向.随低能氮离子束的轰击能量和束流的增大,Ni-P非晶镀层中Ni和Ni3P的晶化温度下降,束流对晶化温度的影响比加速电压的影响大.载能粒子对非晶薄膜的作用,产生氮离子注入效应,使表层的含氮量增加.随束流的增加,显微硬度增加减缓,而随氮离子束加速电压增加,显微硬度增加明显,在4 000 V加速电压的氮离子束轰击下,显微硬度达到HV2 131,比一般退火晶化方法所得到的显微硬度显著提高.

关键词: 低能离子束轰击 , Ni-P非晶镀层 , 晶化 , 组织结构 , 显微硬度