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Tailoring the surface chemical bond states of the NbN coatings by doping Ag:impact the tribological behavior and wettability

Tailoring the surface chemical bond states of the NbN coatin...

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中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会——多晶（粉晶）衍射分会

作者： P.Ren M.Wen S.X.Du K.Zhang W.T.Zheng Department of Materials Science Jilin University

There has been much emphasis in the high hardness,robust hydrophobic and excellent tribological behavior for transition metal nitrides when which as protective coating materials exposed to *** this work,the Nb(Ag)N coatings were deposited on Si(100)substrates by reactive co-sputtering,in which the Nb atoms were substituted by the Ag atoms as Ag/Nb ratio(R) increases from 0.01 to *** coatings exhibit the high hardness(8GPa),low coefficient of friction(CoF,0.18) and wear rates(0.41×10 mm Nm),also with the high hydrophobic property(Water contact angle(WCA),-119°).Significantly,a detailed investigation both in experiment and theoretical calculation were employed to reveal the relationship between the micro structure and the excellent trobological behavior and high *** the R increased from 0 to 0.15,the coatings transformed from NbN to NbN/Ag solute nanostructure ***,the CoF deceased from 0.67 to 0.18 and the wear-rate reduced,which can be ascribed to the AgNbO tribo-film rapidly formed during friction due to the reducing of the N desorption activation energy as R *** increasing R to 0.26,the lubricating effects became weaker because the Ag nanoinclusions segregation at NbN grain boundaries cause the restraint of information for AgNbO,finally result in the increased in the *** the NbN/Ag solute nanostructure coatings(0.01 solute nanostructures in the coatings

关键词： NbN/Ag coating solute nanostructures Microhardness Hydrophobic Friction and wear

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