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利用多弧离子镀-磁控溅射复合技术在Ar与N2混合气氛下通过改变A1靶电流和脉冲负偏压在Si(100)片与SS304基体表面制备了一系列TiAlCN薄膜,还有相同工艺条件下的TiAlN与TiCN薄膜。采用SEM、EDS、XRD、XPS、纳米压痕仪及电化学工作站等分析检测手段研究了 A1靶电流和脉冲负偏压对TiAlCN薄膜组分、表面形貌、粗糙度、物相结构,力学及耐腐蚀性能的影响规律,对比分析了 TiAlN、TiCN与TiAlCN薄膜微观组织特征和性能之间的内在联系。研究结果表明:(1)不同A1靶电流及脉冲负偏压下所制备的TiAlCN薄膜各元素分布均匀,适当增大Al靶电流和脉冲负偏压,薄膜表面颗粒、针孔等缺陷减少且分布均匀,表面形貌得到改善,且膜层组织细化,致密度提高,促使薄膜的力学性能以及在3.5 wt.%NaCl中的抗腐蚀能力均提高。在靶电流和负偏压分别为60 A和-200 V时,薄膜表面缺陷少,平滑致密,晶粒细小,平均硬度与弹性模量取得最大值,并在NaCl中获得最为优异的耐腐蚀性能。(2)从TiAlN、TiCN和TiAlCN薄膜微观结构对比发现TiAlN薄膜表面液滴状颗粒污染较为严重,而TiCN和TiAlCN薄膜表面颗粒污染相对较轻,但表面仍存在一些凹坑和针孔类缺陷,XRD和XPS表明三者均形成了 fcc-TiN型固溶体硬质相+晶体/非晶软相的复合结构,并出现(111)晶面生长织构,相比之下,TiAlCN薄膜择优取向较弱,呈多晶面生长取向,晶粒细小。(3)同一工艺条件下TiAlN、TiCN和TiAlCN薄膜的平均硬度和弹性模量分别为29 GPa 和 320 GPa(TiAlN)、21.6 GPa 和 300 GPa(TiCN)、36.8 GPa 和 410 GPa(TiAlCN),显著高于SS304基体(4.8GPa和150GPa)。(4)动电位极化曲线测试结果显示基体镀覆TiAlN、TiCN与TiAlCN薄膜后其自腐蚀电位发生正移,自腐蚀电流密度显著减小,与TiAlN与TiCN薄膜相比,TiAlCN薄膜自腐蚀电流密度和极化电阻分别为0.129 μA.cm-2和430.5 kΩ.cm2,具有更低的腐蚀速率,在3.5 wt.%NaCl中表现出更为优异的抗腐蚀性能。(5)薄膜在3.5 wt.%NaCl中的阻抗谱显示电极体系腐蚀反应过程中薄膜缺陷形成微观扩散通道引起腐蚀介质渗透行为和基体/薄膜界面层形成腐蚀电偶引起的局部腐蚀是腐蚀过程中的主要动力学因素。相对而言,TiAlCN薄膜表面缺陷少,晶粒细小,膜层致密度高,从而具有更高的Rpo和Rct值,表现出对基体更优异的防护效果。