CAJ | 학술논문

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了沉积压力对薄膜的结构和性能的影响.利用XRF、轮廓仪和XRD分析测试薄膜的成分、厚度和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能.结果表明:降低沉积压力使溅射粒子的平均自由程变大,薄膜沉积过程中再溅射作用加强,对薄膜的结构和性能产生较大的影响.沉积压力升高,薄膜中S和Mo原子比和Ti质量分数随之增大,变化范围分别为1.50～1.77和5.8%～8.1%,薄膜沉积厚度先增大后减小,薄膜晶相结构从明显的(002)基面优势取向向准晶态转变;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随沉积压力的升高而降低,薄膜硬度变化范围是5.7～3.5 GPa,薄膜与基底间附着力变化范围是100～75 mN;薄膜在真空环境中的减摩性能不受工作压力变化影响,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随沉积压力升高依次为9 000,21 500,28 000,18 000 m ,工作压力低时再溅射作用破坏了MoS2分子层间的滑移能力从而使其耐磨寿命降低.
채용비평형자공천사침적기술제비MoS2-Ti복합박막,연구료침적압력대박막적결구화성능적영향.이용XRF、륜곽의화XRD분석측시박막적성분、후도화정상결구,용CSEM박막종합성능측시의측시박막적경도화여기저간적부착력,용구-반마찰시험궤화진공배모계통평개박막적진공마찰마손성능.결과표명:강저침적압력사천사입자적평균자유정변대,박막침적과정중재천사작용가강,대박막적결구화성능산생교대적영향.침적압력승고,박막중S화Mo원자비화Ti질량분수수지증대,변화범위분별위1.50～1.77화5.8%～8.1%,박막침적후도선증대후감소,박막정상결구종명현적(002)기면우세취향향준정태전변;박막적경도、여기저간적부착력도수침적압력적승고이강저,박막경도변화범위시5.7～3.5 GPa,박막여기저간부착력변화범위시100～75 mN;박막재진공배경중적감마성능불수공작압력변화영향,마찰인수평균치위0.02,파동범위위0.01～0.04,박막내마수명수침적압력승고의차위9 000,21 500,28 000,18 000 m ,공작압력저시재천사작용파배료MoS2분자층간적활이능력종이사기내마수명강저.