Ni含量对CrAlNiN薄膜微观结构和腐蚀性能的影响

作者：王宇星; 楼白杨

来源：材料科学与工程学报, 2022, 40(02): 239-243.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2022.02.009

• CrAlNiN
• 磁控溅射
• 微观结构
• 力学性能
• 腐蚀性能

采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀(CFUMSIP)技术在单晶Si和工具钢表面制备不同Ni含量的CrAlNiN薄膜，利用包括纳米压痕仪和电化学工作站等多种技术手段表征了CrAlNiN薄膜的成分、表面和截面形貌、相结构、硬度和腐蚀性能。研究结果表明，CrAlNiN薄膜呈纳米多层结构，Ni掺杂不会改变三元CrAlN薄膜fcc晶体结构。随着Ni含量的提高，CrAlNiN薄膜的硬度和弹性模量呈现先上升后下降的趋势。Ni含量为7.12 at.%时，CrAlNiN薄膜的硬度和弹性模量分别达到最大值21.5 GPa和301.6 GPa。随着Ni含量的提高，CrAlNiN薄膜腐蚀电位明显提高，腐蚀电流减小。当Ni含量为20.33 at.%时，CrAlNiN薄膜在3.5%NaCl溶液中呈现最优的耐腐蚀性能。

• 单位
  上海城建职业学院; 浙江工业大学