【摘 要】
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利用“预氧化”机制提升Zr-B-N涂层的耐热能力,通过在Zr-B-N涂层中掺杂氧元素来提高其耐热和抗氧化能力.利用脉冲磁控溅射技术制备一系列具有不同O含量的Zr-B-O-N涂层,研究反
【机 构】
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天津市电子信息技师学院机电工程系 天津300350天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室 天津300222;
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利用“预氧化”机制提升Zr-B-N涂层的耐热能力,通过在Zr-B-N涂层中掺杂氧元素来提高其耐热和抗氧化能力.利用脉冲磁控溅射技术制备一系列具有不同O含量的Zr-B-O-N涂层,研究反应溅射时氧气流量对涂层微观结构和机械性能的影响.借助扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(TEM)观察涂层的微观结构,X射线衍射技术(XRD)识别涂层的物相组成,采用纳米压痕技术测试涂层硬度,摩擦磨损试验机测试涂层摩擦系数.结果 表明:工艺优化后的Zr-B-O-N涂层具有典型的纳米复合结构,即a-(BN,B2O3)/nc-(ZrO2,Zr3 N4);随着氧气流量比增加,涂层沉积速率由45.86降至22.2 nm/min;而硬度近似线性降至最低值10.37 GPa,当氧气流量比为10％时,硬度再次上升至较高值15.84 GPa,主要与涂层中非晶组织相增多及晶体结构的演变有关;摩擦系数与氧气流量比近似呈现反比例函数,最小值约为0.7.
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