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摘要
非金属掺杂高熵合金在力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等方面性能优异，而高温低摩擦仍存在较大提升空间，利用高熵合金特性使其有望应用在高温工作运动部件实现低摩擦。通过磁控溅射法在基底表面制备了不同氧掺杂量的(VAlTiCrW)Ox高熵合金涂层，采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、高温摩擦试验机、表面轮廓仪、3D光学轮廓仪以及拉曼光谱表征方法对涂层的微观结构和摩擦学性能进行了评价。结果显示：随着氧掺杂量的增加，涂层由BCC(体心立方)结构逐渐转变为无定性非晶结构，涂层硬度由3.3 GPa上升至11.9 GPa,弹性模量由97.92 GPa上升至181.70 GPa。涂层在700℃时的平均摩擦系数由0.49下降至0.39,但磨损率由1.97×10-5 mm3/(N·m)增加至6.41×10-4 mm3/(N·m),低摩擦系数是由于掺氧涂层高温下更易形成具有润滑作用的V2O5,相应地由于V2O5的软化作用导致涂层的磨损率升高。
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