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ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物。但是随着时间、温度、负载的变化ABS树脂的耐化学性能会下降,而且其耐候性也不好。 为了提高ABS树脂的综合性能,本文应用直流磁控溅射技术在ABS树脂表面制备了不锈钢薄膜。并且考察了薄膜的生长机制及结合机理,研究了不同参数对薄膜性能的影响。 利用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜表面形貌进行观察,并且利用SEM对薄膜的截面形貌做了观察分析。为了研究不锈钢在ABS塑料表面的结合机理,应用X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜与基体界面形态和元素的浓度-深度分布。并且应用保温箱、划痕仪、维氏硬度计和多功能摩擦磨损试验机等检测装置对不锈钢薄膜层的耐温性能、结合力、显微硬度及其在试验环境下摩擦磨损性能进行了测试和研究。 实验结果表明,选用适当的参数,可以在ABS塑料表面制备光亮美观的不锈钢薄膜。金相显微镜观察表明,薄膜致密且大的颗粒与孔洞很少,部分试样表面存在微裂纹。SEM分析表明,薄膜在基体表面呈柱状晶生长。随着溅射电流的增大,膜厚明显增大,细小的柱状晶粒经过高温重熔后变成大的柱状晶颗粒。随着镀膜时间延长,膜厚增大。XPS分析结果表明,薄膜表面存在C-C键的污染层,深约9nm。薄膜与基体的界面上,Fe2p3/2的化学峰位发生了微弱的偏移,这说明Fe元素在界面处的化学环境发生了变化,薄膜与基体既有普通的范德华物理结合,又有Fe与ABS基体反应引起的化学配位键合。 耐温性能测试结果表明,在100℃保温5小时后,薄膜表面出现了许多微观裂纹,当保温温度增大到150℃时,微裂纹长大,变成了宏观的纹路,肉眼可见,但没有明显的薄膜脱落现象发生。划痕试验和拉拔试验的结果都表明,不锈钢薄膜在ABS塑料上结合牢固。薄膜显微硬度随沉积参数的变化呈现出一定的规律性。摩擦磨损性能随工作气压的降低而升高,随其他参数变化不大。