第十五届全国表面工程青年学术会议

         本研究采用非平衡磁控溅射技术，通过改变磁场非平衡系数K，在AISI 304不锈钢表面沉积Cr_xN薄膜，以阐明磁场、等离子体特性与薄膜组织-性能之间的内在关联。等离子体模拟结果表明，随着K值增大，磁力线向外延伸扩展，显著增强了基底表面的离子轰击效应。微观组织表征、力学和摩擦学性能测试结果表明，随着K值增大，Cr_xN柱状晶结构逐渐细化致密，同时伴随薄膜硬度提高以及耐磨性能增强；然而，过高K值导致的强离子轰击，会使薄膜结构缺陷显著增加。在3.5 wt.% NaCl溶液中的电化学测试结果表明，中等K值条件下沉积的薄膜，具有最小的自腐蚀电流密度和最高的电荷转移电阻，实现了致密化与缺陷抑制的最佳平衡。综上所述，Cr_xN薄膜性能受离子能量通量诱导的微观结构转变所调控，而这种转变又取决于磁场非平衡程度的调控，通过调控K值，能够在结构致密化与缺陷抑制之间实现最佳平衡，从而协同优化薄膜的力学性能、耐磨性能及耐腐蚀性能。
 

非平衡磁控溅射,等离子体,薄膜,耐磨,耐腐蚀