【摘 要】
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设计了一套电子源辅助中频孪生非平衡磁控溅射装置,在单晶硅、高速钢、硬质合金衬底上制备了CrN,研究了气体流量、衬底偏压、溅射功率对薄膜结构和性能的影响。X射线衍射表明
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设计了一套电子源辅助中频孪生非平衡磁控溅射装置,在单晶硅、高速钢、硬质合金衬底上制备了CrN,研究了气体流量、衬底偏压、溅射功率对薄膜结构和性能的影响。X射线衍射表明,在N2/(N2+Ar)比例低于60%时,CrN薄膜呈明显的(200)结构,当N2/(N2+Ar)高于60%时,出现含Cr2N的多晶结构。沉积速率在8.5～12.5μm/h之间,显微硬度为10～18GPa。衬底偏压对沉积速率、薄膜结构和显微硬度都有重要影响。在较低偏压下得到的薄膜以CrN(200)为主;在较高偏压下出现(200)和(111)相。AFM和SEM测试表明,在较低偏压下沉积的样品呈纤维状微结构,在Vb>25V时,样品呈现柱状结构。CrN涂层的沉积速率和力学性能基本达到了发动机活塞环表面涂层的要求。
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