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本论文采用在JGP450复合型高真空多靶磁控溅射设备上采用分离靶磁控反应溅射制备了MoN单层膜和TiMoN复合膜,研究了靶功率对MoN单层膜和不同Mo含量的TiMoN复合膜的微结构、力学性能、抗氧化性能和耐磨性能的影响。对MoN单层膜的研究表明:MoN薄膜主要呈现面心立方γ-Mo2N结构,并以柱状晶的形式生长。氧化温度发生在500~600℃之间,600℃时氧化较严重,生成针状的氧化物。在干式摩擦磨损的条件下,功率为240W时,薄膜的硬度较低但是摩擦系数较小,耐磨性较好,分析其原因是Mo的润滑性能较好。对低Mo含量TiMoN复合膜的研究表明:随着Mo靶功率的升高,(1)TiMoN复合膜中Mo原子的含量逐渐增大;且复合膜呈立方TiN结构,有(111)面择优生长的趋向;(2)TiMoN复合膜的硬度均比TiN单层膜的硬度有所提高,其最大硬度值为24.76GPa;(3)TiMoN复合膜的抗氧化温度在500~600℃之间;(4)室温下,TiMoN复合膜摩擦系数较小,磨损率较低,耐磨性较好,最小平均摩擦系数为0.3583。磨损机理主要是粘着和剥层磨损;高温下,摩擦系数随Mo含量的增加先升高后降低,最小平均摩擦系数为0.3882,Magnéli相Mo的氧化物是影响TiMoN复合膜摩擦系数的主要因素,其磨损机理主要是氧化磨损。对高Mo含量TiMoN复合膜的研究表明:随Mo靶功率升高,(1)TiMoN复合膜中Mo含量增大;且TiMoN复合膜呈立方的Mo2N结构,复合膜的衍射峰(111)逐渐减小,(200)逐渐增大;(2)TiMoN复合膜的显微硬度逐渐增大,最大值为36.32GPa,推断是由固溶强化、晶粒尺寸等因素造成的;(3)TiMoN复合膜抗氧化性能较好,在600℃左右,原因是Mo的加入使得TiMoN复合膜更好的阻止氧元素的渗入;(4)TiMoN复合膜室温下的摩擦系数逐渐下降,最小值为0.3917,影响因素主要是硬度;高温下复合膜的摩擦系数先增大后减小,最小值为0.3817,影响因素主要是润滑性氧化物和黏着磨损的强弱程度;并从MoO3和TiO2的离子电势差较大这一晶体化学理论解释了TiMoN复合膜耐磨性较好。Mo含量为73.15at.%的TiMoN复合膜综合性能最优异,显微硬度为36.32GPa,抗氧化温度600℃左右,室温摩擦系数为0.3917,700℃时摩擦系数为0.3817。