调制周期对磁控溅射Cr/类石墨碳多层膜腐蚀-磨损性能的影响

作     者：李迎春 杨更生 杨明宣 邱明 范恒华 LI Yingchun;YANG Gengsheng;YANG Mingxuan;QIU Ming;FAN Henghua

作者机构：河南科技大学机电工程学院河南洛阳471000 河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471000 

基　　金：国家自然科学基金(52275186) 河南省外专局引智项目(HNGD2020003) 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第21期

页      码：212-218页

摘      要：海洋环境用关键运动部件在使用时承受腐蚀与磨损的交互作用,在其表面涂覆耐腐蚀-磨损防护涂层是提高其服役寿命的有效手段之一。本工作采用直流磁控溅射沉积技术在15-5PH不锈钢试样上制备调制周期为940 nm、375 nm和234 nm的Cr/GLC多层膜(分别标记为S1、S2和S3),并通过微观形貌分析、电化学试验、腐蚀-磨损试验分析了调制周期对Cr/GLC多层膜的结构、电化学性能及耐腐蚀-磨损性能的影响。研究结果表明:随着调制周期的缩短,薄膜柱状生长趋势逐渐减弱,膜层更加致密,同时sp^(2)键相对含量逐渐增大,石墨化程度加剧,力学性能更优。在人工海水介质中,随着调制周期的缩短,薄膜层间界面增多,抑制了裂纹的扩展和腐蚀通道的形成,阻碍了腐蚀介质的渗透,多层膜S3的耐腐蚀性能最优。在腐蚀-磨损过程中,由于载荷和腐蚀介质的共同作用,具有致密结构、适宜调制周期的S2薄膜的磨损率仅为2.50×10^(-16)m^(3)/(N·m),表现出最优的耐腐蚀-磨损性能。因此,设计合适的调制周期是提高Cr/GLC多层膜耐腐蚀-磨损性能的关键。

主 题 词：磁控溅射 Cr/类石墨碳(GLC)多层膜 调制周期 腐蚀-磨损 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.11896/cldb.23070129

馆 藏 号：203153752...