磁控溅射V-Al-Ta-N四元涂层结构和性能研究

利用磁控溅射法制备出不同成分的(VAl)_(1-x)Ta_xN涂层,用X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜表征涂层微观结构,利用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试了Ta含量对涂层的力学性能和摩擦磨损性能的影响。研究表明:Ta含量x≤0.31时,涂层为(111)结构,且硬度较低;当x≥0.57时,(111)结构完全消失,涂层呈现(200)择优取向,此时涂层变得较为致密,硬度和模量均得到明显提升,韧性也有显著提高。摩擦磨损实验表明Ta含量的增加能够降低涂层的摩擦系数,但同时也会增大涂层的磨损率。     

WS2/TiB2固体润滑涂层的结构及摩擦性能

运用多靶磁控溅射技术,将软质相的WS2靶与硬质相的TiB2靶共溅射制备出WS2/TiB2固体自润滑复合涂层。运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对涂层截面的形貌及结构进行表征,并用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能。结果表明,WS2/TiB2复合涂层截面的组织结构为柱状晶,且呈现TiB2（001）择优取向,当WS2靶功率从20 W增加至50 W时,TiB2（001）衍射峰强度逐渐减弱,半高宽变宽,导致涂层的平均晶粒尺寸变小。当WS2的功率超过60 W时,涂层的相结构发生由晶态到非晶态的转变。WS2/TiB2涂层具有较高的硬度（>20 GPa）和较低的摩擦因数(约0.2),即使是在相对湿度增加至50%的条件下,WS2溅射功为40 W时,WS2/TiB2复合涂层仍旧具有非常低的磨损率6×10-16 m3/(N·m),优于M2钢300多倍。     

阳极氧化疏松钛膜制备高光催化活性的透明TiO_2纳米多孔涂层

采用磁控溅射法在玻璃基底上制备出一层特殊结构的Ti膜,该钛膜经过电化学阳极氧化和退火工艺处理,可直接在玻璃基底表面形成一层具有高光催化活性的透明TiO_2纳米多孔涂层(简称TNP涂层)。利用XRD和SEM对TNP涂层的结构和形貌特征进行了表征。利用紫外可见分光光度计、接触角测试仪以及划痕测试仪对该涂层的透光率、浸润性、结合力进行了测试。最后,通过降解亚甲基蓝溶液对该涂层的光催化活性进行了评价。结果表明:制备的TNP涂层具有疏松多孔结构,退火后可形成锐钛矿相,透光率在可见光范围内达到80%以上,表面具有超亲水性(接触角6°),与玻璃基底间的结合力为2.9N;2h内对浓度为1×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液降解率可达到94%,光催化反应速率常数为1.47h-1。