靶电流密度对热丝增强等离子磁控溅射制备Cr₂N薄膜结构与性能的影响

来源期刊：功能材料2018年第3期

论文作者：张鑫 王晓明 高健波 郭媛媛 解志文 周艳文

文章页码：3070 - 3075

关键词：等离子体增强磁控溅射;Cr2N薄膜;靶电流密度;结构;性能;

摘    要：采用等离子体增强平衡磁控溅射技术在316L奥氏体不锈钢基体表面制备了不同靶电流密度条件下的Cr₂N薄膜,并检测分析了靶电流密度对薄膜表面形貌、相结构、力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能的影响。结果表明,薄膜呈致密柱状结构,以Cr₂N（111）择优取向为主。当靶电流密度为0.132 mA/mm²时,WN相与Cr₂N并存;随着靶电流密度的增加,薄膜厚度逐渐增加,硬度、弹性模量略有下降,膜基结合增强。薄膜与基体结合处呈脆性失效。靶电流密度0.132 mA/mm²时,最高薄膜硬度及模量分别为33及480GPa,且磨损量最小。靶电流密度0.264mA/mm²时,最大膜机结合力为36.6N。经过镀Cr₂N薄膜后,试样表面硬度、耐磨性明显提高。