沉积温度和负偏压对TiAl(W)N薄膜性能的影响及其高温摩擦学行为研究

摘要

为了探索W掺杂对TiAlN基薄膜性能的影响,采用磁控溅射和多弧离子镀方法在TiAlN基薄膜中掺杂W元素.借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、附着力自动划痕仪、高温摩擦磨损试验机和3D测量激光显微镜分析了沉积温度和负偏压对薄膜的相结构、形貌、力学及高温摩擦性能的影响.结果表明:沉积TiAl(W)N薄膜的最优工艺参数为负偏压-300 V,沉积温度200°C.采用该优化工艺参数沉积的薄膜主要物相为AlN、TiN、WAl4和AlTi3,衍射峰主峰为AlN峰,硬度为2176 HV0.1,膜-基结合力为35 N,平均动摩擦因数为0.25335,平均磨痕深度为2.568μm,耐磨性最优.