Ag掺杂对CrN薄膜结构、摩擦学性能和腐蚀性能的影响

为明确Ag含量对CrN-Ag纳米复合薄膜组织、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响规律，利用多靶反应磁控溅射技术制备CrN及CrN掺Ag纳米复合薄膜，并采用扫描电子显微镜结合能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD),球-盘摩擦试验机和电化学工作站对2种薄膜的微观组织、摩擦学行为和电化学腐蚀行为进行表征。结果表明：少量Ag元素(9.19%,原子分数，下同)的添加可以提高CrN-Ag纳米复合薄膜的致密度，而过量Ag元素的掺杂(29.58%)则会造成薄膜结构疏松，且引起Ag颗粒在表面富集。复合薄膜的摩擦系数随着Ag含量的增加而降低，高Ag含量(29.58%)薄膜的摩擦系数在摩擦时间为100 s内时低至0.40,而磨损率则随着Ag含量的增加表现出先降低后升高的趋势。CrN-Ag(L)复合薄膜的磨损率低至2.25×10^-6 mm³/(N·m),相比于未添加Ag的CrN薄膜，磨损率下降了64.9%。由电化学分析可知，低含量的Ag可增强CrN-Ag(L)复合薄膜的耐腐蚀性能，而过量的Ag则会造成CrN-Ag(H)薄膜耐腐蚀性的显著下降。