Cu含量对Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层微观结构和高温氧化行为的影响（英文）

来源期刊：稀有金属材料与工程2017年第3期

论文作者：冯长杰 陈恩 李明升 吴娜梅

文章页码：627 - 633

关键词：反应磁控溅射;Ti-Al-Si-Cu-N涂层;微观结构;抗高温氧化性能;

摘    要：通过磁控溅射技术,在AISI-304不锈钢表面制备了不同Cu含量的Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层。通过扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）仪、X射线衍射（XRD）仪、纳米压痕仪和自制压痕仪等设备研究Ti-Al-Si-N和Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层的结构和在800℃氧化的行为。结果表明:随着涂层中Cu含量的增加,涂层表面的微孔数量减少,涂层更加致密,涂层晶粒尺寸减小,择优取向由（111）向（110）逐渐转变。涂层的硬度由14.76 GPa增加至19.42 GPa。Cu含量为1.72%（原子分数）的Ti-Al-Si-Cu-N弹性模量最小,为104.5GPa。Cu元素对Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层抗氧化性能有两方面的影响:一是促进Al元素的扩散,二是在氧化膜表面形成裂纹和微孔缺陷。Ti-Al-Si-N涂层比Ti-Al-Si-Cu-N涂层具有更好的抗氧化性能。