热处理对Zr-B-N纳米复合涂层显微结构的影响

作     者：董玉 王铁钢 郭玉垚 李杰 万文强 Dong Yu, Wang Tiegang, Guo Yuyao, Li Jie, Wan Wenqiang

作者机构：天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2018年第38卷第3期

页      面：214-220页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51301181) 天津市应用基础与前沿技术研究计划(15JCZDJC39700) 天津职业技术师范大学研究生创新基金项目(YC17-16) 

主　　题：高功率脉冲磁控溅射 Zr-B-N涂层 热处理 显微结构 

摘      要：利用高功率脉冲和脉冲直流复合磁控溅射技术制备Zr-B-N涂层,研究沉积过程中的氮气流量和热处理温度对涂层显微结构的影响。采用电子探针显微分析仪、扫描电镜和X射线衍射仪对涂层的成分、断面形貌及结构进行观察和分析。结果表明:热处理温度为600℃时,涂层表面开始形成氧化膜,部分锆离子与氧反应生成(116)晶面取向的Zr_3O;在N_2流量为6 m L/min(标准状态)时,经热处理后涂层结构仍以非晶相为主;当氮气流量为10 m L/min时,随着热处理温度升高,涂层结构逐渐变得疏松,氧化反应加剧。氮分压越高制备的涂层结构越致密,抗氧化能力越强;当热处理温度达800℃时,涂层表面开始出现裂纹,部分涂层脱离基体,严重失效。