基于磁控溅射的氮化物薄膜摩擦与腐蚀性能研究

作者:刘凡; 林诗翔; 张明权; 杨秀杰; 唐正强*
来源:热加工工艺, 2024, (10): 16-21.
DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.20220351

摘要

通过磁控溅射法在Ti45Nb合金表面溅射了TiN、ZrN和ZrTiN无毒陶瓷薄膜。采用扫描电镜、X射线衍射对样品的微观以及相结构进行了表征。样品的摩擦磨损性能通过往复式摩擦试验机进行评价,而其腐蚀性能通过Tafel极化和电化学阻抗谱测量来评价。结果表明:薄膜的结构都为面心立方结构,且都沿(200)方向择优生长。相比于TiN和ZrN薄膜,ZrTiN薄膜为合金化复合薄膜,改变了TiN、ZrN薄膜柱状晶生长模式,由柱状晶生长转变为小单晶聚合生长为多晶,形成更加致密的薄膜。此外,与Ti45Nb合金相比,不同氮化物薄膜改性的Ti45Nb合金的磨损率降低了两个数量级,其中ZrTiN薄膜具有最低的磨损率。在模拟体液中,ZrTiN薄膜改性的Ti45Nb合金的耐腐蚀性得到了一定的提高。

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