多弧离子镀制备TiSiN涂层的结构及其摩擦学行为
发布时间：2018-12-21 19:56
【摘要】：为了研究Si含量对TiSiN涂层性能的影响,采用多弧离子镀技术在Ti6Al4V表面制备了不同Si含量(质量分数)的TiSiN涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)纳米压痕仪、摩擦磨损试验机表征其表面形貌、成分,力学性能及摩擦学性能。结果表明:随着靶材中Si含量的增加,涂层硬度从35GPa增加到42GPa。在TiSiN涂层中Si元素主要以Si3N4非晶态存在,形成了非晶Si3N4包裹TiN纳米晶结构。当靶材中Si含量为8%时,涂层在海水中的磨损率约为2.1×10-6 mm3/(N·m),此时涂层的摩擦性能最好。
[Abstract]:In order to study the effect of Si content on the properties of TiSiN coatings, TiSiN coatings with different Si content (mass fraction) were prepared on the surface of Ti6Al4V by multi-arc ion plating. Scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), (TEM), electron energy spectrometer (EDS), X), (EDS), X ray photoelectron spectrometer (XPS), nano-indentation instrument (XPS) were used to characterize their surface morphology and composition. Mechanical and tribological properties. The results showed that the hardness of the coating increased from 35GPa to 42 GPA with the increase of Si content in the target. In TiSiN coating, the Si element mainly exists as Si3N4 amorphous state, forming amorphous Si3N4 encapsulated TiN nanocrystalline structure. When the content of Si in the target is 8, the wear rate of the coating in seawater is about 2.1 脳 10 ~ (-6) mm3/ (N m),.
【作者单位】： 上海大学材料科学与工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51575510)
【分类号】：TG174.444
[Abstract]:In order to study the effect of Si content on the properties of TiSiN coatings, TiSiN coatings with different Si content (mass fraction) were prepared on the surface of Ti6Al4V by multi-arc ion plating. Scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), (TEM), electron energy spectrometer (EDS), X), (EDS), X ray photoelectron spectrometer (XPS), nano-indentation instrument (XPS) were used to characterize their surface morphology and composition. Mechanical and tribological properties. The results showed that the hardness of the coating increased from 35GPa to 42 GPA with the increase of Si content in the target. In TiSiN coating, the Si element mainly exists as Si3N4 amorphous state, forming amorphous Si3N4 encapsulated TiN nanocrystalline structure. When the content of Si in the target is 8, the wear rate of the coating in seawater is about 2.1 脳 10 ~ (-6) mm3/ (N m),.
【作者单位】： 上海大学材料科学与工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51575510)
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本文编号：2389381
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