摘要:目的提高氢化非晶碳涂层的附着力,研究不同碳含量的CrC中间过渡层对CrC/a-C∶H涂层附着力的影响。方法用反应磁控溅射结合射频PECVD方法制备CrC/a-C∶H涂层,通过调节C2H2流量(0、10、20、30m L/min)在高速钢基材上获得具有不同碳含量CrC中间层的CrC/a-C∶H涂层。用压痕法和划痕法测量涂层的附着力,并用拉曼光谱、原子力显微镜、扫描电镜和纳米压痕等方法对涂层进行表征。结果随着中间层CrC碳含量的增加,涂层的附着力先增加后减小,当C2H2流量为20 mL/min时,CrC/a-C∶H涂层具有最大的附着力,划痕附着力为70.5 N,压痕附着力为HF1,此时涂层的硬度为23.4 GPa,表面光洁度为RMS36.9 nm。通过高斯曲线拟合拉曼图谱得到ID/IG为0.54,G峰位置在1535.9 cm-1。扫描电镜观察结果表明,CrC/a-C∶H涂层有两个明显的界面,即基材/CrC中间层界面与CrC中间层/a-C∶H顶层界面,中间层CrC为柱状晶结构,a-C∶H顶层为玻璃态。结论 CrC中间层碳含量对CrC/a-C∶H涂层的附着力有显著影响,具有合适碳含量的CrC中间层有助于提高涂层的附着力,当含碳量过高时,中间层会由晶态转变为非晶态,不利于承载来自于a-C∶H顶层的薄膜内应力,导致CrC/a-C∶H涂层附着力急剧下降。CrC/a-C∶H涂层附着失效主要发在CrC中间层/a-C∶H顶层界面。CrC中间层碳含量影响CrC/a-C∶H涂层的光洁度,相同a-C∶H涂层工艺条件下,光滑涂层具有更好的附着力。
关键词:crc 中间层 附着力 磁控磁射 pecvd
单位:温州职业技术学院; 浙江温州325035; 武汉大学; 武汉430072
注:因版权方要求,不能公开全文,如需全文,请咨询杂志社
相关期刊
Journal of Genetics and Genomics Journal of Semiconductors Acta Pharmacologica Sinica Hepatobiliary Pancreatic Diseases International Journal of Systems Engineering and Electronics Hepatobiliary Pancreatic Diseases International Acta Metallurgica Sinica China World Economy Nuclear Science and Techniques Chinese Optics Letters