氮气流量对高功率脉冲磁控溅射CrN_(x)/CrC复合镀层耐蚀性能的影响

利用高功率脉冲磁控溅射(high power impulse magnetron sputtering,HiPIMS)在单晶硅和304不锈钢基底上制备了CrN_(x)/CrC复合镀层,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及浸泡法对其形貌结构、物相及耐蚀性能进行了分析,研究了氮气流量对CrN_(x)/CrC复合镀层微观组织形貌和耐蚀性能的影响。结果表明:Cr靶在200 Hz、占空比为6%的电场条件下可以形成稳态的高功率脉冲放电;CrN_(x)/CrC复合镀层表面由不规则的球形颗粒堆积组成,均匀紧密;CrN_(x)/CrC复合镀层呈柱状生长,且截面可明显观察到较明显的分层界面,分别是CrC层和CrN_(x)层;受Ar^(+)刻蚀作用减弱的影响,随着氮气流量的增加,CrN_(x)/CrC复合镀层的厚度和平均沉积速率先略微增加,之后再明显减小;随着氮气流量的增加,CrN_(x)/CrC复合镀层的致密度有所增加;当氮气流量为60 mL·min^(-1)时,镀层晶柱的间距最小,且上下层结合最紧密,耐蚀性能最好。