CrSiCN薄膜的力学性能及水润滑特性研究

运用非平衡磁控溅射技术，通过改变硅烷的流量，在Si(100)和316L不锈钢片基材上沉积不同元素含量的CrSiCN四元薄膜；运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和纳米压痕仪分别研究薄膜的结构、表面形貌和纳米硬度；运用球-盘摩擦磨损试验机研究水润滑下CrSiCN薄膜与Al2O3小球对摩的摩擦学特性。结果表明：由于固溶强化和纳米复合结构的形成，CrSiCN薄膜在硅烷流量为10 sccm获得最大硬度19.3 GPa和最大弹性模量306.9 GPa，继续增加硅烷流量，由于薄膜结构向非晶态转变，薄膜硬度降低；硅烷流量为10 sccm得到的薄膜CrSiCN具有最低的摩擦因数0.24，随着硅烷流量的增加，由于硬度的降低和过量非晶相的形成，薄膜抗磨性能降低，摩擦因数波动较大。