Ti-DLC和W-DLC納米多層膜PIIID制備技術(shù)研究.pdf

1、本研究采用等離子體浸沒(méi)離子注入與沉積(PIIID)技術(shù)在GCr15鋼和2Cr13鋼表面制備了Ti/DLC和W/DLC納米多層薄膜，DLC、Ti和W層均通過(guò)PIIID技術(shù)中的陰極弧沉積方法來(lái)制備。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所有納米多層膜的總厚度均為1.5μm，其調(diào)制周期從50nm增加到400nm。
　　對(duì)制備的納米多層膜進(jìn)行了掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、顯微硬度、摩擦磨損、劃痕和電化學(xué)腐蝕測(cè)試。SEM測(cè)試結(jié)果表明：納米多層膜具有完整、

2、清晰的調(diào)制層結(jié)構(gòu)，但膜層界面處較模糊，存在成分的過(guò)渡層，這主要是由于PIIID過(guò)程中的離子注入的混合效應(yīng)造成的。XRD測(cè)試結(jié)果表明這種方法制備的納米多層膜均為非晶態(tài)薄膜。顯微硬度測(cè)試結(jié)果表明：Ti/DLC和W/DLC納米多層薄膜分別在小調(diào)制周期時(shí)顯微硬度最低，在較大調(diào)制周期時(shí)的顯微硬度最高。劃痕試驗(yàn)表明：納米多層薄膜均不同程度的改善了DLC膜和基體的結(jié)合力，不同調(diào)制周期薄膜的破裂方式明顯不同，說(shuō)明不同膜層的內(nèi)應(yīng)力差異很大。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)

3、果表明：Ti/DLC和W/DLC納米多層薄膜分別在小調(diào)制周期時(shí)摩擦磨損性能較好，其摩擦系數(shù)在磨擦10000轉(zhuǎn)后保持穩(wěn)定，而2Cr13鋼基體上制備的DLC單層薄膜在摩擦2000轉(zhuǎn)后摩擦系數(shù)就逐漸上升，從綜合性能的表現(xiàn)看：納米多層薄膜既保持了類(lèi)金剛石（DLC）薄膜低摩擦系數(shù)的特性，又改善薄膜和基體的結(jié)合力。腐蝕實(shí)驗(yàn)表明：納米多層膜均不同程度的提高了GCr15基體表面的腐蝕電位，Ti/DLC納米多層膜較基體提升最高達(dá)19.4％，W/DLC納米