AZ31鎂合金表面磁控濺射制備TiCN及其復(fù)合薄膜的耐腐蝕性能研究.pdf

1、近年來,鎂及其合金因儲(chǔ)量豐富、性能優(yōu)異備受關(guān)注,廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子通訊產(chǎn)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。然而,鎂及其合金的耐腐蝕性能較差,嚴(yán)重制約了其廣泛應(yīng)用。提高鎂合金的耐腐蝕性是當(dāng)前鎂合金開發(fā)與研究的重要課題,目前主要采用優(yōu)化合金工藝和表面涂層技術(shù)。其中,磁控濺射技術(shù)由于具有沉積薄膜質(zhì)量好、技術(shù)簡單、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是制備表面涂層的最佳方法之一。
　　本文采用射頻磁控濺射技術(shù)在AZ31鎂合金表面沉積TiCN薄膜、SiTiCN薄

2、膜,Si/SiTiCN復(fù)合膜和SiN/SiTiCN復(fù)合膜。采用SEM、XRD、XPS及輪廓儀等檢測手段分別研究了薄膜的表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、薄膜厚度。通過電化學(xué)測試研究了薄膜的耐腐蝕性,并研究了制備工藝參數(shù)對(duì)所制備TiCN薄膜、SiTiCN薄膜及其復(fù)合膜性能的影響。研究表明:本實(shí)驗(yàn)制備的TiCN薄膜和SiTiCN薄膜為非晶態(tài)結(jié)構(gòu),表面均勻致密。當(dāng)TiCN化合物靶濺射功率為60W、氮?dú)饬髁繛?sccm、總氣壓為1.0Pa、濺射時(shí)間

3、為4h時(shí),所制備的TiCN薄膜在3.5wt.％NaCl溶液中的耐腐蝕性能最好,腐蝕電流密度(3.84×10-7 A/cm2)比鎂合金基體(2.28×10-5 A/cm2)降低了2個(gè)數(shù)量級(jí)。XPS分析得出,所制備的薄膜含有Ti、N、C、O等4種元素,O元素的存在主要是空氣中吸附和氧化所致。SiTiCN薄膜的最佳制備工藝參數(shù)為Si靶功率60W,濺射時(shí)間6h,腐蝕電流密度(3.40×10-7A/cm2)比鎂合金基體(2.28×10-5 A/c