Zr_1-xSi_xN纳米涂层的制备及其力学性能

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• 出版年：2010
• 作者：黄若轩；孙鹏；朱芳萍；祁正兵；王周成
• 单位1：厦门大学材料学院
• 出生年：1984
• 学历：硕士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：氮化硅锆涂层；硬度；摩擦因数；磨损性能
• 起始页：1886
• 总页数：5
• 经费资助：国家科技支撑计划（2007BAE05B04）资助项目。
• 刊名：硅酸盐学报
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1957
• 主管单位：中国科学技术学会
• 主办单位：中国硅酸盐学会
• 主编：黄勇
• 地址：北京海淀区三里河路11号
• 邮编：100831
• 电子信箱：jccsoc@vip.163.com
• 网址：http://www.jccsoc.com；http://www.ceramsoc.com；http://gsyxb.periodicals.net.cn；http://gxyb.chinajournal.net.cn
• 卷：38
• 期：10
• 期刊索取号：P872.066 591
• 数据库收录：Ei核心期刊；CA，SA，РЖ收录期刊
• 核心期刊：Ei核心期刊

摘要

采用直流与射频共溅射技术制备Zr_1-xSi_xN纳米涂层。通过改变Si靶溅射功率控制涂层中Si含量，研究了不同Si含量对Zr_1-xSi_xN涂层的物相结构、晶粒尺寸、硬度和摩擦磨损性能的影响，探索了Zr_1-xSi_xN纳米涂层的致硬机理。结果表明：Si的掺入影响Zr_1-xSi_xN涂层的择优取向和相结构，随着Zr_1-xSi_xN涂层中Si含量的增加，涂层截面的形貌由柱状晶转变为非柱状等轴晶，其结构的变化为：固溶体→nc-ZrN/α-Si₃N₄结构→非晶结构。涂层的晶粒尺寸在12～30nm之间。对于Si含量低于3.14%（摩尔分数）的Zr_1-xSi_xN涂层，由于固溶强化作用使硬度随Si含量增加而增大，对于Si含量高于3.14%的ZrSSi_xN涂层，通过晶粒的转动和原子在晶界的移动能产生塑性形变，提高了涂层塑性形变能力，使得硬度下降。Zr_1-xSi_xN涂层的耐磨损性能随Si含量的增加而增强。