论文部分内容阅读
为改善镁合金耐蚀性及耐磨性，采用了直流磁控溅射技术、高功率脉冲磁控溅射技术在镁合金表面制备了单层Ta膜，并采用高功率脉冲磁控溅射技术在镁合金表面分别制备了Ta/Ti-Si4层膜、Ta/Ti-Si12层膜以和Ta(N)/Ti-Si12层膜。采用场发射扫描电子显微镜、能量色散X光谱仪、原子力显微镜和X射线衍射仪分析薄膜微观形貌及组织结构，通过划痕实验、纳米压痕实验、摩擦磨损实验及电化学腐蚀实验分别评价薄膜的膜/基结合力、纳米硬度、耐磨性及耐蚀性，研究工艺参数对薄膜耐蚀性及耐磨性的影响规律。研究结果表明：Ta膜、Ta/Ti-Si4层膜及Ta/Ti-Si12层膜的相结构主要由α-Ta和β-Ta组成，Ta(N)/Ti-Si12层膜的相结构主要由TaN0.1、TaN0.8、Ta4N和β-Ta组成。通过高功率脉冲磁控溅射技术制备的Ta膜的膜/基结合力高于通过直流磁控溅射技术制备的Ta膜的结合力。利用高功率脉冲磁控溅射技术制备的Ta膜的硬度及弹性模量高于通过直流磁控溅射技术制备的Ta膜的硬度及弹性模量。单层Ta膜一定程度地提高了镁合金的耐蚀性及耐磨性；而Ta(N)/Ti-Si多层膜显著地提高了镁合金的耐蚀性和耐磨性。其中，脉冲偏压-300V下制备的Ta(N)/Ti-Si12层膜的耐蚀性最好，脉冲偏压-500V下制备的Ta/Ti-Si12层膜次之，脉冲偏压-100V下制备的Ta/Ti-Si4层膜最差。相同的沉积时间，沉积膜层数多耐蚀性相对较好；脉冲偏压-300V下制备的Ta(N)/Ti-Si12层膜的耐磨性最好，Ta/Ti-Si4层膜次之，Ta/Ti-Si12层膜最差；相同的沉积时间、沉积膜层数，最外层为金属氮化物膜比金属膜的耐磨性好；相同的沉积时间，薄膜层数增多不利于耐磨性的提高。