TiN/VCN多层膜的力学性能及摩擦磨损性能研究

来源期刊：无机材料学报2013年第2期

论文作者：曹峻 许俊华 喻利花

文章页码：195 - 200

关键词：TiN/VCN;磁控溅射;力学性能;摩擦磨损性能;Magnéli相;

摘    要：采用多靶磁控溅射技术,制备了TiN、VCN单层膜及调制比为1:1的系列调制周期的TiN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜研究了各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:TiN/VCN多层膜以δ-NaCl面心立方结构为主;TiN/VCN多层膜的最大硬度值为28.71 GPa,约为按混合法则计算所得理论硬度值的1.23倍,并据此分析了TiN/VCN多层膜的致硬机理;TiN/VCN多层膜在室温下摩擦系数与TiN单层膜摩擦系数相近,但当环境温度为700℃时,摩擦系数约0.4,较TiN单层膜（0.52）低。TiN/VCN多层膜室温和高温下的磨损率相比TiN单层膜减小了约3×10-14m3/（N.m）。从晶体化学和热测量方法角度讨论了TiN/VCN多层膜的Magnéli相V2O5的润滑机制。