磁控溅射不同元素掺杂WS₂薄膜的组织和纳米压痕力学性能

贺江涛^1,2，蔡海潮^1,3，薛玉君^1,2，杨芳²，马喜强²

1. 河南科技大学机电工程学院2. 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室3. 洛阳轴承研究所有限公司

摘 要：采用磁控溅射法在不同沉积压力（0.8,1.2Pa）下分别制备WS₂薄膜、Ti/WS₂复合薄膜和La-Ti/WS₂复合薄膜,研究了薄膜的组织结构和纳米压痕力学性能。结果表明:WS₂薄膜呈疏松多孔结构,晶粒粗大,孔洞较多,组织致密性差;与WS₂薄膜相比,Ti/WS₂复合薄膜的晶粒尺寸减小,组织变得致密,掺杂镧后薄膜的晶粒尺寸进一步减小,组织更致密;镧的掺杂还降低了薄膜中硫与钨的原子比,增加了硬质钨相的相对含量,提高了薄膜的硬度和变形抗力。

关键词：磁控溅射;WS₂薄膜;镧掺杂;晶粒尺寸;纳米压痕力学性能;