轰击离子能量对V2AlC MAX相涂层结构及力学性能的影响

作者：赵公澍; 葛芳芳; 程晓英; 黄峰^*

来源：中国表面工程, 2019, 32(03): 80-87.

• 离子辅助
• MAX相涂层
• 磁控溅射
• 微观结构
• 力学性能

采用物理气相沉积(PVD)磁控溅射沉积方法,通过改变轰击离子能量制备高密度的V2AlC涂层,并探究不同轰击离子能量对涂层结构和性能的影响。利用能谱仪测试、X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、原子力显微镜对涂层的化学组成、相结构、表面与截面形貌进行分析,同时利用纳米压痕测试评价V2AlC涂层力学性能。结果表明,提高轰击离子能量从15 eV到35 eV可以有效使得V2AlC涂层致密化,且降低涂层表面粗糙度～50%(从～20.2 nm到～11.9 nm),同时提高涂层的硬度～50%(从～14 GPa到～21 GPa),与杨氏模量～20%(从～309 GPa到～363 GPa)。但当轰击离子能量升高到50 eV时,Al元素含量急剧下降,涂层由V2AlC相转变为V2C与VC多相混合。轰击离子能量的提高有效改善V2AlC涂层的结构,提高V2AlC涂层的硬度,杨氏模量,但需控制轰击离子能量改变范围才可实现结构与性能最优化。

• 单位
  上海大学; 中国科学院宁波材料技术与工程研究所