氮硅共掺对类金刚石薄膜组织及性能影响

金佳莹; 郭阳阳; 陈东旭; 周艳文

doi:10.13988/j.ustl.2024.02.003

辽宁科技大学学报 ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (02) : 96 -104. DOI: 10.13988/j.ustl.2024.02.003

氮硅共掺对类金刚石薄膜组织及性能影响

金佳莹, 郭阳阳, 陈东旭, 周艳文

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摘要

为了研究不同掺杂元素对类金刚石（DLC）薄膜改性的协同影响，利用等离子体增强化学气相沉积技术在2024铝合金表面制备N、Si共掺的DLC薄膜，研究N₂与TMS流量比对N/Si-DLC薄膜结构和性能的影响规律及相应机制。结果表明，随着N₂与TMS流量比值在一定范围内增大，N/Si-DLC薄膜与基体结合强度、硬度及弹性模量逐渐升高，但当N₂与TMS流量比继续增加后薄膜的力学性能反而出现下降趋势。N₂与TMS流量比为30∶30时，薄膜具有最高的硬度和弹性模量，分别为11.58 GPa和108.4 GPa。同时，N/Si-DLC薄膜耐蚀性能随N₂与TMS流量比值增大先升高后降低。N₂与TMS流量比为30∶30时，薄膜较致密，缺陷较少，耐腐蚀性能较好。