AZ31鎂合金表面磁控濺射制備TiCN及其復合薄膜的耐腐蝕性能研究.pdf

1、近年來,鎂及其合金因儲量豐富、性能優(yōu)異備受關注,廣泛應用于汽車工業(yè)、電子通訊產(chǎn)業(yè)、航空航天等領域。然而,鎂及其合金的耐腐蝕性能較差,嚴重制約了其廣泛應用。提高鎂合金的耐腐蝕性是當前鎂合金開發(fā)與研究的重要課題,目前主要采用優(yōu)化合金工藝和表面涂層技術。其中,磁控濺射技術由于具有沉積薄膜質(zhì)量好、技術簡單、對環(huán)境友好等優(yōu)點被認為是制備表面涂層的最佳方法之一。
　　本文采用射頻磁控濺射技術在AZ31鎂合金表面沉積TiCN薄膜、SiTiCN薄

2、膜,Si/SiTiCN復合膜和SiN/SiTiCN復合膜。采用SEM、XRD、XPS及輪廓儀等檢測手段分別研究了薄膜的表面形貌、微觀結(jié)構、化學組成、薄膜厚度。通過電化學測試研究了薄膜的耐腐蝕性,并研究了制備工藝參數(shù)對所制備TiCN薄膜、SiTiCN薄膜及其復合膜性能的影響。研究表明:本實驗制備的TiCN薄膜和SiTiCN薄膜為非晶態(tài)結(jié)構,表面均勻致密。當TiCN化合物靶濺射功率為60W、氮氣流量為8sccm、總氣壓為1.0Pa、濺射時間

3、為4h時,所制備的TiCN薄膜在3.5wt.％NaCl溶液中的耐腐蝕性能最好,腐蝕電流密度(3.84×10-7 A/cm2)比鎂合金基體(2.28×10-5 A/cm2)降低了2個數(shù)量級。XPS分析得出,所制備的薄膜含有Ti、N、C、O等4種元素,O元素的存在主要是空氣中吸附和氧化所致。SiTiCN薄膜的最佳制備工藝參數(shù)為Si靶功率60W,濺射時間6h,腐蝕電流密度(3.40×10-7A/cm2)比鎂合金基體(2.28×10-5 A/c