| 等离子体增强磁控溅射制备TiAlVSiCN涂层的抗冲蚀性能 |
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| 引用本文： | 黄晓林,魏荣华,林健凉,Robert Castillo,赵文涛.等离子体增强磁控溅射制备TiAlVSiCN涂层的抗冲蚀性能[J].表面技术,2021,50(4):253-259. |
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| 作者姓名： | 黄晓林 魏荣华 林健凉 Robert Castillo 赵文涛 |
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| 作者单位： | 北京三聚环保新材料股份有限公司 科技发展部,北京100080;西南研究院 机械工程部,美国 德克萨斯州 圣安东尼奥 78238 |
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| 摘 要： | 目的 提高不锈钢基体的抗固体颗粒冲蚀性能.方法 在不锈钢基体表面,通过等离子体增强磁控溅射系统(PEMS),采用不同偏压工艺制备TiAlVSiCN纳米复合涂层.通过SEM、HRTEM观察涂层的微观形貌与组织,利用XRD、SAD分析涂层的物相组成与晶体结构,并通过划痕仪、纳米硬度计以及冲蚀试验机探究不同工艺涂层的结合强度、纳米硬度以及抗冲蚀性能差异.结果 采用PEMS制备出一系列不同偏压条件下的TiAlVSiCN涂层,涂层组织致密,呈柱状,主要包括纳米晶Ti(Al,V)(C,N)相和非晶相.偏压显著影响涂层的晶粒尺寸和非晶相分布,高偏压下的涂层主要由20～50 nm的Ti(Al,V)(C,N)纳米晶及其周围弥散分布的非晶相组成,而低偏压下的涂层主要由100 nm的Ti(Al,V)(C,N)纳米晶和连续分布的非晶相组成.高偏压下制备的涂层厚度超过20μm,纳米硬度可达(34.6±14.1)GPa,具有优良的结合强度(>65 N)和抗冲蚀性能,其抗冲蚀性能相比不锈钢基体提高近8倍.结论 通过与偏压参数的匹配控制,PEMS可有效调控纳米复合涂层的组织结构,实现硬度与弹性模量的良好匹配,制备出具有优良抗冲蚀性能、厚度达到20μm以上的TiAlVSiCN纳米晶-非晶复合涂层.
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| 关 键 词： | 等离子体增强 磁控溅射 TiAlVSiCN 纳米复合涂层 抗冲蚀性能 纳米晶 非晶 |
| 收稿时间： | 2020/4/26 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/6/17 0:00:00 |
Erosion Resistance Properties of TiAlVSiCN Coatings Prepared byPlasma Enhanced Magnetron Sputtering |
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| HUANG Xiao-lin,WEI Rong-hu,LIN Jian-liang,Robert,Castillo,ZHAO Wen-tao.Erosion Resistance Properties of TiAlVSiCN Coatings Prepared byPlasma Enhanced Magnetron Sputtering[J].Surface Technology,2021,50(4):253-259. |
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| Authors: | HUANG Xiao-lin WEI Rong-hu LIN Jian-liang Robert Castillo ZHAO Wen-tao |
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| Affiliation: | Department of Science and Technology Development, Beijing Sanju Environmental Protection and New Materials, Inc., Beijing 100080, China;Mechnical Engineering Division, Southwest Research Institute, San Antonio, Texas, 78238, United States |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | plasma enhanced magnetron sputtering TiAlVSiCN nanocomposite coating erosion resistance nanocrystalline amorphous |
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