鎂合金磁控濺射沉積Ta(N)-Ti-Si多層膜及其性能研究.pdf

1、為改善鎂合金耐蝕性及耐磨性，采用了直流磁控濺射技術、高功率脈沖磁控濺射技術在鎂合金表面制備了單層Ta膜，并采用高功率脈沖磁控濺射技術在鎂合金表面分別制備了Ta/Ti-Si4層膜、Ta/Ti-Si12層膜以和Ta(N)/Ti-Si12層膜。
　　采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡、能量色散X光譜儀、原子力顯微鏡和X射線衍射儀分析薄膜微觀形貌及組織結構，通過劃痕實驗、納米壓痕實驗、摩擦磨損實驗及電化學腐蝕實驗分別評價薄膜的膜/基結合力、納米硬度

2、、耐磨性及耐蝕性，研究工藝參數對薄膜耐蝕性及耐磨性的影響規(guī)律。
　　研究結果表明：Ta膜、Ta/Ti-Si4層膜及Ta/Ti-Si12層膜的相結構主要由α-Ta和β-Ta組成，Ta(N)/Ti-Si12層膜的相結構主要由TaN0.1、TaN0.8、Ta4N和β-Ta組成。
　　通過高功率脈沖磁控濺射技術制備的Ta膜的膜/基結合力高于通過直流磁控濺射技術制備的Ta膜的結合力。
　　利用高功率脈沖磁控濺射技術制備的Ta膜的

3、硬度及彈性模量高于通過直流磁控濺射技術制備的Ta膜的硬度及彈性模量。
　　單層Ta膜一定程度地提高了鎂合金的耐蝕性及耐磨性；而Ta(N)/Ti-Si多層膜顯著地提高了鎂合金的耐蝕性和耐磨性。其中，脈沖偏壓-300V下制備的Ta(N)/Ti-Si12層膜的耐蝕性最好，脈沖偏壓-500V下制備的Ta/Ti-Si12層膜次之，脈沖偏壓-100V下制備的Ta/Ti-Si4層膜最差。相同的沉積時間，沉積膜層數多耐蝕性相對較好；脈沖偏壓-30