直流偏压对铝合金表面高功率脉冲磁控溅射沉积钒薄膜耐蚀性的影响

李春伟^1,2，田修波¹，刘天伟³，秦建伟³，巩春志¹，杨士勤¹

1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室2. 东北林业大学森林持续经营与环境微生物工程黑龙江省重点实验室3. 中国工程物理研究院表面物理与化学国家重点实验室

摘 要：采用高功率脉冲磁控溅射（HPPMS）法,在工业纯铝基体上生长得到V薄膜,研究不同直流偏压对薄膜相结构、形貌及不同温度处理对耐蚀性的影响。结果表明,薄膜相结构为单一的V（111）相。薄膜表面光滑、平整,且随偏压的增大,薄膜表面粗糙度先减小后增大,最小仅为0.488nm。薄膜沉积过程中离子吸引效应和溅射效应的竞争导致薄膜沉积速率随着偏压的增大先减小后增大。20℃时镀V薄膜样品在偏压为-100V时耐蚀性最佳,其腐蚀电位比基体提高了0.425V,腐蚀电流下降了2个数量级以上。镀V薄膜样品经过200和300℃加热处理后,其耐蚀性提高,但是与基体相比,经200℃处理后的镀V薄膜样品腐蚀电流最大降低了1个数量级,而经300℃处理后的镀V薄膜样品耐蚀性与基体相比提高并不明显。

关键词：高功率脉冲磁控溅射;V薄膜;直流偏压;铝合金;耐蚀性;