第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

135 / 2020-09-18 17:53:27

高功率脉冲磁控溅射在制版上制备CrN涂层的应用

金属制版,中频-多弧复合磁控溅射,高功率脉冲（HiPIMS）磁控溅射,氮化铬（CrN）涂层,耐磨损,纳米硬度

暂无

采用汇成真空公司自主开发的中频-多弧复合磁控溅射系统，在金属基板上制备了氮化铬（CrN）涂层，研究了温度对其力学性能的影响。发现提高镀膜温度可明显提高涂层的硬度和结合力，高温（250℃）下获得的涂层纳米硬度为1790，压痕为HF1等级。同时通过高功率脉冲（HiPIMS）磁控溅射镀膜系统，在低温（100℃）的条件下在金属基板上也制备了氮化铬（CrN）涂层，对比了与中频反应磁控制备的氮化铬涂层的综合力学性能，如硬度、耐磨损性能和膜层结构等。发现采用高功率脉冲（HiPIMS）磁控溅射制备的氮化铬涂层，即使在低温（镀膜温度100℃）下，涂层也具有最高的纳米硬度22GPa；膜层致密，缺陷少；涂层的Cr:N原子比接近理想的1：1比例，这是其他镀膜方式无法达到的；具有较低的摩擦系数约0.4和较高的耐磨损能力（临界载荷7.2N）。因此，在金属制版的表面通过高功率脉冲磁控溅射方法制备的CrN涂层，能够明显提高制版的表面硬度，降低制版的表面磨损，从而提高制版的使用性能及寿命。

采用汇成真空公司自主开发的中频-多弧复合磁控溅射系统，在金属基板上制备了氮化铬（CrN）涂层，研究了温度对其力学性能的影响。发现提高镀膜温度可明显提高涂层的硬度和结合力，高温（250℃）下获得的涂层纳米硬度为1790，压痕为HF1等级。同时通过高功率脉冲（HiPIMS）磁控溅射镀膜系统，在低温（100℃）的条件下在金属基板上也制备了氮化铬（CrN）涂层，对比了与中频反应磁控制备的氮化铬涂层的综合力学性能，如硬度、耐磨损性能和膜层结构等。发现采用高功率脉冲（HiPIMS）磁控溅射制备的氮化铬涂层，即使在低温（镀膜温度100℃）下，涂层也具有最高的纳米硬度22GPa；膜层致密，缺陷少；涂层的Cr:N原子比接近理想的1：1比例，这是其他镀膜方式无法达到的；具有较低的摩擦系数约0.4和较高的耐磨损能力（临界载荷7.2N）。因此，在金属制版的表面通过高功率脉冲磁控溅射方法制备的CrN涂层，能够明显提高制版的表面硬度，降低制版的表面磨损，从而提高制版的使用性能及寿命。