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磁过滤阴极真空弧源沉积(FCVA)是一种优良的涂层物理气相沉积技术,有着其它镀膜形式不可比拟的优点:如高的离化率,高的沉积速率和良好的涂层结合强度等,在工业生产中有着广泛应用前景。本文采用磁过滤阴极真空弧源沉积技术沉积了CrN涂层,并表征了CrN涂层的微观结构、显微硬度、表面形貌和摩擦学性能,分析了氮气分压,基体偏压,基底温度等工艺参数对涂层结构和性能的影响机理,优化了涂层制备工艺。利用CETR多功能摩擦磨损试验机,对比研究了自制磁过滤阴极真空弧源和商业化多弧离子镀CrN涂层的往复及销盘两种滑动模式下的摩擦学行为。在摩擦动力学分析基础上,利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共焦显微镜(LCSM)、电子能谱(EDX)和X射线衍射(XRD)进行了微观分析,详细地研究了法向载荷、滑动速度等试验参数对两种模式滑动摩擦学特性的影响;分析了摩擦化学对涂层磨损的作用,探讨了CrN涂层的摩擦磨损机理;比较了两种涂层的耐磨性;获得主要结论如下:1.应用磁过滤阴极真空弧沉积技术制备了Cr过渡层的CrN复合涂层(Cr/CrN),其氮化铬层的相结构主要由CrN和Cr2N组成。2.制备FCVA CrN涂层时,氮气分压和基体偏压均存在一最佳参数,过高和过低的工艺参数均使涂层性能下降;沉积前对基体预加热,并没有使涂层性能得到提高;加入纯Cr过渡层后,涂层的各方面性能均得到了提高。3.在往复和销盘两种滑动测试条件下,两种CrN涂层的摩擦系数都随着法向载荷的增大而降低;随着滑动速度的增大,摩擦系数的稳定值降低。CrN涂层的滑动磨损机制均表现为磨粒磨损和氧化磨损的共同作用。4.磁过滤阴极真空弧源方法制备的CrN涂层磨损较轻微,耐磨性能优于多弧离子镀法制备的CrN涂层,涂层微结构的差异可能是造成其摩擦磨损性能差异的主要原因。5.相比多弧离子镀方法制备的CrN涂层,磁过滤阴极真空弧源方法制备的CrN涂层表面更为光滑、致密和连续,硬度和耐磨性更高,但结合强度较低。在高法向载荷下磁过滤阴极真空弧源涂层出现早期失效,与低的结合强度有关。综合研究表明,本文采用磁过滤真空阴极弧源沉积方法合成出了具有高硬度、优异耐磨性能的CrN涂层。