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摘要
为提高铜合金表面Cr-DLC薄膜的膜/基结合性能，设计了Cr/CrN/Cr-DLC多层结构薄膜，采用磁控溅射/等离子辅助气相沉积方法在铜合金样品表面制备不同Cr粘结层厚度的Cr掺杂类金刚石（Cr-DLC）薄膜。利用高分辨拉曼光谱仪、薄膜应力仪、纳米压痕仪、划痕仪和连续冲击试验机分别对薄膜的微观结构、残余应力、纳米硬度和弹性模量、薄膜与基体结合性能和耐冲击韧性进行测试。结果表明，随着Cr粘结层厚度的增加，铜合金表面Cr-DLC薄膜的残余应力出现了先升高后降低的趋势，最小残余应力达到-0.47 GPa，降幅高达75.5%。薄膜的膜/基结合力随Cr粘结层厚度的增加而提高，当Cr粘结层厚度为1.01μm时，Cr-DLC薄膜的膜/基结合力最佳，与无Cr粘结层Cr-DLC薄膜的第1(Lc1)和第2(Lc2)临界载荷相比分别提高69%和67%。经20 000次连续冲击试验，所有薄膜样品冲击坑的冲击深度均没有弹性恢复，薄膜在冲击坑的中心位置均出现一定面积的剥落，其中，Cr粘结层厚度1.01μm的Cr-DLC薄膜样品的膜层剥落面积最小，表现出了最好的抗连续冲击的能力。一定厚度Cr粘结层能够大幅降低铜合金表面Cr-DLC薄膜的残余应力，提高膜/基结合力和耐冲击性能。
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