基体偏压对磁控溅射类石墨镀层摩擦磨损性能的影响 - 摩擦学学报.PDFVIP

第 28 卷第 6 期 摩 擦 学 学 报 Vol. 28　No. 6 2008 年 11月 Tribo logy Nov. 2008 基体偏压对磁控溅射类石墨镀层 摩擦磨损性能的影响 1, 2 1 1 1 严少平 , 蒋百灵 , 苏 　阳 , 张永宏 ( 1. 西安理工大学 材料科学与工程学院 , 陕西 西安 　710048; 2. 安徽理工大学 应用物理系 , 安徽 淮南 　232001) ( ) 摘要 : 利用 4靶非平衡磁控溅射离子镀技术在 Si 100 和 W 6Mo5Cr4V2 高速钢基体上沉积类石墨镀层 ,研究了基体偏 ( ) ( ) 压与类石墨镀层的显微硬度 、摩擦系数 、比磨损率的关系 ,采用扫描电镜 SEM 和透射电镜 TEM 分析了基体偏压对 镀层的表面 、断面形貌及微观结构的影响. 结果表明:随着基体偏压值的增大 ,镀层的沉积速率下降 ,显微硬度和结合 强度先增后降 ,摩擦系数和比磨损率则先降后升. 不同偏压对应了不同的显微结构 ,当基体偏压为 - 65 V 左右 ,镀层 具有良好的力学性能和减摩耐磨性能 ,对应镀层表面光滑 、结构致密 ,断面呈细纤维结构 ,镀层由 C、Cr和 CrC 纳米晶 x 粒组成非晶结构. 关键词 : 非平衡磁控溅射 ; GLCCr复合镀层 ; 基体偏压 ; 摩擦磨损性能 ; 显微结构 中图分类号 : TH 117. 3; O484. 4 文献标志码 : A 文章编号 : (2008) 06049 106 ( ) 　　类石墨 GLC 镀层具有不与黑色金属材料发生 结构 ,并探讨基体偏压对镀层摩擦学性能的影响规 触媒反应 [ 12 ] 、镀层内应力低 、导电导热性能良好 、生 律及机理. 物相容性优异等特性 [ 3 ] . 在 GLC镀层中掺入少量的 [ 45 ] 1　实验部分 Ti或 Cr等 元素 ,可使涂层在保持适中硬度和低 摩擦系数的同时 ,显著增强镀层的韧性及承载能力 , 1. 1　镀层制备 GLC镀层将具有广阔的应用前景 [ 6 ] . 镀层的制备采用非平衡磁控溅射离子镀设备 非平衡磁控溅射技术具有成膜速率高 、沉积温 UD P450 完成. 空心圆柱形炉腔 内壁上分布四只非 ( 度低 、镀层厚度均匀 、镀层组织致密和沉积参数易控