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本文采用中频非平衡反应磁控溅射技术，在1Cr18Ni9Ti镜面不锈钢基体上沉积CrCN薄膜，研究氮气流量、甲烷流量、镀膜时间和基体温度等影响因素，探索该薄膜的自清洁性能。设定好上述各变量参数的数值并进行正交试验，对获得的试验结果进行分析筛选出一种双疏性能比较好的工艺参数，再进一步的优化得到了最终的制备工艺。 通过上述正交试验的数据分析可知，随着镀膜时间的增加，CrCN薄膜与水的接触角呈现先增大后减小，然后又略有回升的趋势。随着甲烷流量的增大，CrCN薄膜与水的接触角呈先减小后增大的趋势。随着氮气流量的逐渐增大，CrCN薄膜与水的接触角呈现出先增大后减小的趋势。随着基体温度的逐渐升高，CrCN薄膜与水的接触角呈现出先增大后减小的趋势。通过极差值的分析得出试验因素对CrCN薄膜疏水性能的影响程度由大到小依次为甲烷流量、氮气流量、基体温度和镀膜时间。 通过对镀膜时间和甲烷流量这两个参数的微量调整，发现随着镀膜时间的继续增加，CrCN薄膜与水的接触角呈现下降的趋势。随着甲烷流量的继续增大，CrCN薄膜与水的接触角呈现出先增大后减小的变化趋势。因此得到了制备CrCN疏油、疏水特性薄膜较好的工艺参数。在该工艺条件下，将Cr靶更换为Ti靶和Zr靶，制备TiCN薄膜和ZrCN薄膜，经测试可知CrCN薄膜的疏油、疏水性能较好，其次是TiCN薄膜，而ZrCN薄膜的疏油、疏水性能较差。 通过分析CrCN薄膜的扫描电镜图像，发现随着主轰击时间和镀膜时间的延长，CrCN薄膜的粒子直径逐渐的增大，且CrCN薄膜粒子直径在50-100 nm之间时，微观结构有类似于荷叶表面的微小突起结构，其疏油、疏水性能较好。因此，粒子直径是直观的体现出CrCN薄膜疏油、疏水性能的重要指标。经过主轰击工艺之后，基体表面出现了较多乳突状的小颗粒，且随着主轰击时间的逐渐增加，CrCN薄膜表面的粒子直径也逐渐的增大，其疏油、疏水性能逐渐增强;在相同的主轰击时间下，CrCN薄膜表面的乳突状的小颗粒随着镀膜时间的增加，其粒子直径也逐渐的增大。随着氮气流量和甲烷流量的逐渐增大，薄膜表面粒子直径也逐渐的增大，但是其疏油、疏水性能呈现出先增大后减小的趋势。随着基体温度的升高，薄膜表面的粒子直径逐渐的增大，其疏油、疏水性能也逐渐增强;但是当温度超过120℃后，薄膜的生长就呈现出岛状生长模式，其疏油、疏水性能开始下降。 本文还测试了CrCN薄膜的一些其它性能。对CrCN薄膜进行划格法测试其附着力，其结果对照标准评定为1级，满足薄膜附着力国家标准的要求。对CrCN薄膜的硬度进行铅笔划痕法检测，经测试不锈钢表面未留下任何划伤的痕迹，由此可知在不锈钢片表面溅射的CrCN薄膜硬度较高，高于铅笔硬度8H的值。通过测试薄膜的耐腐蚀性能，并对薄膜的耐腐蚀状况进行观察与评级，未发现不锈钢表面有其他缺陷，因此评定为10级，符合国家标准中对膜层耐蚀性能的要求。