工艺参数对等离子增强磁控溅射TiAlN涂层微观结构及性能的影响

本工作引入正交试验法,以等离子增强磁控溅射TiAlN涂层的润湿性为试验指标,探究靶功率、Ar/N_(2)流量比和基体负偏压对试验指标的影响规律。使用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。通过测试接触角表征涂层的润湿性。极差分析结果表明,Al靶功率和Ar/N_(2)流量比对涂层中Al含量的影响最敏感,基体负偏压是决定涂层的晶粒度、粗糙度及接触角的最主要因素。S2工艺制备的涂层具有最佳的疏水性能,接触角为120.25°。S9工艺制备的涂层具有最强的亲水性能,接触角仅为15.15°。研究结果可为工程应用涂层工艺的选择提供一定的参考依据和分析思路。

(TiAlSi)N中熵涂层的微观组织与力学性能研究

为提升机械零件表面涂层的防护效用,结合中熵合金的独特设计理念,采用等离子体增强磁控溅射(PEMS)技术在316L不锈钢表面沉积(TiAlSi)N涂层。使用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。使用纳米划痕/压痕仪测试涂层的结合强度、硬度和弹性模量。EDS分析结果表明(TiAlSi)N为中熵陶瓷涂层。(TiAlSi)N涂层为非晶态,涂层表面平整致密,并且具有良好的力学性能,其结合强度、硬度和弹性模量分别约为25 N、21 GPa和225 GPa。试验结果可为未来深入研究该类涂层体系提供有价值的数据参考。