铜含量对脉冲偏压电弧离子镀Zr-Cu-N薄膜结构与性能的影响（英文）

张林^1,2，林国强¹，马国佳^1,2，魏科科¹

1. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室2. 北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室

摘 要：利用脉冲偏压电弧离子镀设备调控分离靶弧流,在高速钢和Si基体上沉积了不同铜含量的Zr-Cu-N薄膜。采用EPMA、XRD、纳米压痕以及摩擦磨损试验机研究铜含量对薄膜的组分、结构、力学性能和摩擦学性能。研究表明:Zr-Cu-N薄膜结构主要依赖于铜含量;铜对作为软质相能有效地抑制ZrN晶粒的生长;随着铜含量的增加,薄膜硬度和弹性模量逐渐降低,最高分别为35.5和390.6 GPa,而摩擦系数先增加后减小,最低为0.15。

关键词：Zr-Cu-N薄膜;结构;力学性能;电弧离子镀;