[发明专利]VCN硬质纳米结构薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种VCN硬质纳米结构薄膜及其制备方法，是在室温下，采用高纯的V靶和C靶为靶材，双靶共焦射频反应溅射法沉积在基体上得到的。沉积时，以氩气起弧，氮气为反应气体，氩氮气流量比为10sccm：7sccm,基体的旋转速度为3r/min，工作气压为0.3Pa，背底真空度<6.0×10^‑4Pa,溅射时间为3h。所得薄膜厚度为1.8～2.6um，C元素含量在0at.％‑21.2at.％之间，VCN复合膜为面心立方结构，择优取向为(111)，薄膜的最高硬度为28.1GPa，干切削实验下，最低摩擦系数为0.3824，最低磨损率1.17×10^‑8mm³·N^‑1mm^‑1。

主权项

VCN硬质纳米结构薄膜，其特征在于，是采用双靶共焦射频反应溅射法在上沉积得到，C元素含量在0at.％‑21.2at.％之间，VCN复合膜为面心立方结构，择优取向为(111)；C靶功率在0‑120W且大于0的范围内，当C靶功率小于30W时，薄膜中存在fcc‑VN相和t‑V₅N相，当C靶功率大于30W时，薄膜中逐渐出现了非晶C相，且随着C靶功率的增大，非晶相随之增多；随C元素含量的增加，复合膜的硬度和弹性模量均先升高后降低，摩擦系数和磨损率逐渐减小，C靶功率为90W时，薄膜的硬度和抗弹性应变达到最大值，分别为28.1GPa和0.094，薄膜的摩擦系数和磨损率仅为0.3824和1.17×10^‑8mm³·N^‑1mm^‑1。