磁控溅射MoSiCN硬质薄膜的制备与性能

摘要

MoSiCN纳米复合薄膜于100V负偏压下使用反应磁控溅射法被沉积在硅和不锈钢基体上,其结构和力学性能使用XRD、XPS、TGA、纳米压痕仪、摩擦试验机等测试与表征。测试结果表明薄膜硬度为30GPa;薄膜由MoCN纳米晶粒镶嵌在非晶SiCN基体中,Si含量与纳米复合薄膜的结构密切相关;摩擦因数比MoCN薄膜有很大降低,分析认为纳米C颗粒进入MoSiN晶界中所起的润滑作用使然;薄膜抗氧化温度为1100℃左右,盐雾试验显示薄膜抗腐蚀时间超过150h,经思考认为是薄膜组成中金属Mo的含量减少,大量SiCN陶瓷组分提高了薄膜的抗氧化和抗腐蚀性能。