沉积工艺对磁控溅射TiAlN薄膜微观形貌及性能的影响 |
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引用本文: | 刘安强,袁建鹏,谢建刚.沉积工艺对磁控溅射TiAlN薄膜微观形貌及性能的影响[J].热喷涂技术,2021,13(1):33-42. |
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作者姓名: | 刘安强 袁建鹏 谢建刚 |
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作者单位: | 矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206;特种涂层材料与技术北京市重点实验室,北京 102206 |
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摘 要: | 采用非平衡磁控溅射技术在Q235钢基体上制备了TiAlN薄膜,研究了沉积工艺参数对薄膜微观形貌、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,通过扫描电镜、纳米力学探针、划痕测试仪对薄膜的微观形貌和力学性能进行表征,并利用盐雾试验和电化学极化测试研究了薄膜在含Cl-环境中的腐蚀行为。结果表明,随着N_2流量的升高,TiAlN薄膜的硬度和结合力先升高后降低,当N_2流量为10sccm时,薄膜具有最高的硬度和结合力,分别为30.7GPa和44.2N,其耐腐蚀性能最优。随着Al靶功率的增加,薄膜的硬度和结合力先增大后减小,当Al靶功率为90W时,薄膜的硬度和结合力达到了最大值,分别为28.6GPa和38.4N,具有最佳的抗腐蚀性能。随着基体温度的升高,薄膜的硬度和结合力逐渐增大,基体温度低于300℃时,增大幅度较明显,基体温度高于300℃时,二者增加幅度趋于平缓,薄膜表现出优异的耐腐蚀性能。
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关 键 词: | 磁控溅射 TiAlN薄膜 工艺参数 显微组织 耐腐蚀性 |
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