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Cu-Zn掺杂对TiN复合膜层组织性能的调制

韦春贝  巩春志  田修波  杨士勤  
【摘要】:利用磁控溅射方法在不锈钢表面沉积了Cu-Zn掺杂TiN复合膜,研究不同的Cu、Zn含量对膜层结构和性能(硬度、耐磨性能以及耐腐蚀性能)的影响.结果表明,掺杂的Cu、Zn可以阻止TiN晶粒生长,随掺杂量增加TiN晶粒细化,Cu、Zn含量比较高时由于金属相长大而使膜层组织粗化.当Cu≤10.38at%,Zn≤2.19at%时,TiN以(111)晶向择优生长,且随掺杂量增加TiN(200)晶向逐渐增强.XPS结果表明膜层主要由TiN和单质Cu组成.当掺杂Cu为10.38at%、Zn为2.19at%时,复合膜具有较高的硬度和较好的耐磨性能.尽管耐腐蚀性能随着Cu、Zn含量的增加而下降,但少量的Cu-Zn掺杂可显著提高膜层钝化能力.

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