材料科学论文_类金刚石/对称N-梯度CN_x多层膜

文章摘要:采用直流磁控溅射技术在Si基底上制备了不同CN_x层厚度的类金刚石（DLC）/N-梯度CN_x纳米多层膜（N含量梯度呈对称的倒“U”形）。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜、Raman光谱仪、X射线光电子能谱仪、划痕仪、球盘式摩擦磨损试验机等对多层膜的微观结构、力学性能以及真空和大气中的摩擦学特性等进行了表征。结果表明：多层膜表面平整光滑，均为非晶结构。随着对称N-梯度CN_x层厚度的增加，多层膜的表面粗糙度增大，硬度、弹性模量和膜基结合力逐渐降低，磨损率增加。多层膜在真空中的耐磨性比大气中的好。N-梯度CN_x层厚度小于30 nm的多层膜的硬度可达21.9～23.1 GPa，膜基结合力为54.2～54.3 N；在大气中的摩擦因数约为0.19，磨损率为（0.98～1.16）×10^–16 m³/（N·m），在真空中的摩擦因数约为0.18，磨损率为（0.83～0.88）×10^–16 m³/（N·m）。

文章关键词:类金刚石,氮化碳,多层膜,梯度,磁控溅射,

项目基金:浙江省重点研发计划(2019C01088),

论文作者:杨芳儿¹ 高蔓斌¹ 张继² 郑晓华¹ 

作者单位:1. 浙江工业大学材料科学与工程学院 2. 浙江加州国际纳米技术研究院 

论文DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.20210220

论文分类号: TB383.2

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