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磁控溅射MoS_2-Ni复合膜的结构与性能研究

韦春贝; 欧文敏; 侯惠君; 林松盛; 代明江; 石倩 表面技术 2017年第10期

摘要:目的 提高MoS_2薄膜在大气环境下的摩擦学性能。方法 采用离子源复合磁控溅射技术制备了Mo S2-Ni复合膜,通过改变Ni靶功率获得不同Ni掺杂量的复合膜,研究不同Ni掺杂量对复合膜结构及摩擦学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计、球-盘式摩擦磨损试验机以及3D轮廓仪,对复合膜显微结构和性能进行研究。结果 复合膜以柱状晶结构生长,增加Ni含量可以细化晶粒,使复合膜的结构更加致密。复合膜硬度在250~446HV之间,且随Ni含量的增加,复合膜的硬度提高。复合膜具有良好的膜/基结合力,结合力达到HF1级。MoS_2-Ni复合膜的摩擦系数在0.10~0.23之间,随Ni含量的增加,虽然复合膜的摩擦系数增加,但由于磨损过程形成稳定的转移膜粘着在对磨球表面,因而使得磨损率降低,耐磨寿命提高。结论 Ni掺杂可以提高复合膜的致密度、硬度以及结合力,增强复合膜的耐磨性能。

关键词:离子源复合磁控溅射ni掺杂复合膜硬度结合力

单位:广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室; 广州510651

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