HiPIMS沉积DLC-Si薄膜——海水中摩擦系数0.083&腐蚀电流3.397×10⁻⁸A/cm²
采用HiPIMS技术,通过HMDSO气体流量调控Si含量。Si含量9.26at.%时,DLC-Si薄膜在海水中摩擦系数低至0.083,磨损率4.689×10⁻⁷mm³/(N·m);腐蚀电流3.397×10⁻⁸ A/cm²,较304不锈钢基体降低3个数量级
HiPIMS沉积CrAlCN纳米复合涂层——硬度46.6 GPa&磨损率0.11×10⁻⁶ mm³/(N·m)
采用HiPIMS技术,通过调控Al靶电流和C₂H₂流量,获得CrAl₁₅₀C₅N₃₀涂层。该涂层硬度高达46.6 GPa,结合力Lc2 > 100 N,对AISI 52100钢球磨损率低至0.11×10-6mm³/(N·m),比未涂层WC基体降低3.8倍
HiPIMS沉积TiN氢渗透屏障——阻隔效率56.9%&扩散系数降低3.8倍
采用HiPIMS在SAE 1020碳钢上沉积TiN薄膜,氢渗透滞后时间从153 s增至570 s,有效扩散系数从1.03×10-9降至2.68×10-10 m²/s,稳态渗透电流密度从约50降至21.5 μA/cm²,阻隔效率达56.9%,渗透衰减因子PRF为2.32
分级TiAlN/CrN涂层——硬度37.71 GPa&附着力81.85 N
采用HiPIMS在WC-Co上沉积具有界面嵌套结构的分级TiAlN/CrN涂层:亚微米TiAlN/CrN交替层作为宏观骨架,约0.3 μm,界面处嵌套约5 nmTiAlN/CrN超晶格过渡层。涂层硬度达37.71 GPa,附着力81.85 N(比TiAlN单层提高56.3%),磨损率低
反应性HiPIMS沉积CrNx涂层——氮含量饱和于52at.%&高能金属离子促化学计量比CrN
随着N2流量从0增至75sccm,CrNx涂层中N含量快速增加并在约52at.%饱和,与Cr-N相图化学计量比一致。放电从金属模式向化合物模式转变,Cr⁺/Cr*发射强度比升高,电子温度上升,高能Cr⁺通量增强Cr-N键
混合HiPIMS与MFMS制备多层TiCN/TiN/Ti薄膜——硬度33.36 GPa&磨损率0.46 µm³&腐蚀电位+1.452 V
采用混合MFMS+HiPIMS2模式(TiCN层仅HiPIMS沉积),多层膜硬度达33.36 GPa,H3/E2=0.42,摩擦系数0.39,磨损体积仅0.46 µm³;腐蚀电位+1.452 V,腐蚀电流1.03 µA/cm²。相比纯MFMS模式,HiPIMS引入使晶粒细化、结构致密,耐磨耐蚀性显著提升
同步偏压滞后时间调控TiN/CrN涂层——残余应力-1.5 GPa&H³/E²=0.213
HiPIMS沉积TiN时,通过调节同步基底偏压滞后时间(0-150 μs),残余应力从DC偏压的-9.4 GPa降至-1.5 GPa(滞后50 μs),硬度保持25 GPa左右;滞后100 μs时H³/E²达0.213,腐蚀电流仅5.87 nA。CrN因电离度低
工业HiPIMS沉积TiN/CrN多层涂层——超晶格结构&硬度31.9 GPa
在工业级HiPIMS系统中,通过交替溅射Ti和Cr靶制备TiN/CrN多层涂层。双层周期Λ=15 nm时形成清晰超晶格结构,硬度达31.9 GPa(比单层CrN提高98%),弹性模量394 GPa;Λ=7 nm时获得高H/E和H³/E²比值,抗裂耐磨性更优
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