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181604-真空阴极多弧离子镀不同厚度四面体非晶碳薄膜的结构和性能

2018-08-25 1870 2.13M 0

DOI: 10.19289/j.1004-227x.2018.16.004

李玉婷1, 2,代明江1, 2, *,李洪2,林松盛2,石倩2,韦春贝2,苏一凡2,郭朝乾2

(1.广东工业大学材料与能源学院,广东 广州 510006;2.广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实
        验室,广东 广州 510651)

 摘要:以真空阴极多弧离子镀技术在P(100)型单晶抛光硅衬底和YG6 硬质合金上制备了四面体非晶碳(ta-C)薄膜。用扫描电镜(SEM)测量薄膜厚度,并观察其表面及断面形貌;用X 射线衍射仪(XRD)分析薄膜的相组成;用拉曼光谱标定薄膜中的sp3 键和sp2 键;用轮廓仪测量薄膜的表面粗糙度;用划痕法和压痕法测试了膜/基结合强度。在0.5 ~ 1.5 μm 的厚度范围内,随着ta-C薄膜厚度增加,薄膜的sp3 键含量逐渐降低,表面碳颗粒数量及尺寸逐渐增加,与YG6 基体的结合强度不断降低。0.5 μm 厚的ta-C 薄膜具有最小的表面粗糙度(0.17 μm),最高的结合强度(剥离时的临界载荷为61 N,压痕等级为HF2),表现出最优的综合力学性能。


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