氮气流量对反应磁控溅射制备CrN_x涂层性能的影响

郭金保^1,2,3，马付良^1,2，曾志翔^1,2

1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室2. 中国科学院大学

摘 要：通过控制氮气流量(20～60cm3·min^-1),采用反应磁控溅射技术分别在不锈钢和硅片基底上制备CrNx涂层,研究了氮气流量对涂层物相组成、显微组织、纳米压痕力学性能、摩擦学性能以及在质量分数3.5%NaCl溶液中电化学腐蚀性能的影响。结果表明:不同氮气流量下的CrNx涂层均表现出柱状晶结构;随着氮气流量的增加,CrN_x涂层的物相经历了Cr→Cr₂N→CrN的变化,纳米压痕硬度和弹性模量均先增后降,平均摩擦因数和磨损率先降后增再降,耐腐蚀性能则先变好后变差;当氮气流量为30cm³·min^-1时,涂层结构致密,力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能最优。

关键词：氮气流量;CrN_x涂层;物相组成;耐磨性能;耐腐蚀性能;