具有“层中层”结构的Zr/[Al(Si)N/CrN]涂层制备及其在海水环境中腐蚀磨损特性

采用多弧离子镀技术制备了不同调制比的交替多元多层Zr/CrAlSiN复合涂层,通过交替沉积与间歇性接近不同靶材相结合的方法获得了Zr/[Al(Si)N/CrN]"层中层"结构,并对复合涂层的力学性能、无腐蚀时的摩擦磨损性能、无摩擦磨损时的腐蚀性能及海水环境中的腐蚀磨损性能进行了研究。结果表明:该结构设计对涂层生长缺陷具有明显的抑制和修复作用;随着CrAlSiN层厚度比例增大,调制比为1∶6时Zr/[Al(Si)N/CrN]涂层的综合力学性能最佳;由于CrAlSiN层具有多层Al(Si)N/CrN结构,增加CrAlSiN层厚度比例增加了复合涂层横向界面,从而提升了涂层腐蚀性环境中的阻隔作用,因此CrAlSiN层厚度比例的增加既可以提升无摩擦磨损时涂层的耐腐蚀性能,又可提升涂层摩擦开动后的耐腐蚀性能,并进一步降低涂层腐蚀和磨损的相互促进作用;当调制比为1∶6和1∶8时,Zr/[Al(Si)N/CrN]涂层在海水环境中展现出了较好的抗腐蚀磨损性能。