【摘 要】
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溅射镀膜过程中基体偏压对涂层的组织、结构和性能都有很重要的影响.本文采用脉冲磁控溅射技术在硬质合金基体上制备了TiB2涂层,研究了不同衬底偏压(-50~-300 V)对涂层生长特
【机 构】
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广东工业大学机电工程学院 广州 510006
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溅射镀膜过程中基体偏压对涂层的组织、结构和性能都有很重要的影响.本文采用脉冲磁控溅射技术在硬质合金基体上制备了TiB2涂层,研究了不同衬底偏压(-50~-300 V)对涂层生长特性、结构和性能的影响.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电子能谱仪、纳米划痕仪、维氏硬度计对涂层的物相结构、表面形貌、化学成分、以及机械性能进行了分析.结果表明:在所有偏压下制备出的TiB2涂层都呈现出六方结构,并且表现为显著的(001)择优取向;随着偏压的逐渐增大,(001)衍射峰强度呈先增强后减弱的趋势;基体施加低偏压时制备出的TiB2涂层呈现出粗大的柱状生长结构,这时涂层较为疏松,裂纹和缺陷较多,硬度为2829 HV;随着制备过程中基体偏压的升高,涂层中的柱状生长结构逐渐细化,涂层变得越来越致密.这使得涂层硬度得到大幅提高,在偏压为-250 V时达到最大硬度值3820 HV.但随着偏压进一步增大到-300 V时,由于剧烈轰击产生的缺陷增多,涂层硬度反而下降.
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