表面形貌对PVD法制备涂层结合性能的影响

作者：常振东; 邓仲华; 孙荣臻; 牟仁德^*; 胡江玮

来源：真空, 2022, 59(03): 52-56.

DOI：10.13385/j.cnki.vacuum.2022.03.11

• 涂层
• 表面形貌
• PVD
• 结合力
• “V”型槽

为了研究基体表面形貌对PVD方法制备的涂层与基体结合性能的影响，观察了喷砂处理后基体表面的显微形貌，测试了涂层与基体的结合力，测量了沉积完成后涂层的物相及硬度，并对不同基体表面形貌对涂层结合性能的影响机理作了分析研究。结果表明：水喷砂和干喷砂处理后，基体表面均形成“V”型凹槽形貌，分别表示为θ1型和θ2型(θ1<θ2,θ为凹槽开口宽度与槽深之比)；不同表面形貌对涂层与基体的结合性能影响较大，但不会改变涂层的物相结构，不影响涂层的致密度和本征应力；根据形核机理，θ1型时，在“V”型槽上部边缘处形核生长的原子阻碍其他原子大量进入，导致“V”型槽底部中空；而θ2型时，大量原子进入槽中，伴随着原子的扩散运动，形成了几乎完全填满的“V”型槽结构，从而增大了涂层与基体的结合面积，提升了涂层与基体的结合性能。

• 单位
  京东方科技集团股份有限公司; 中国航发北京航空材料研究院