2-Ti-Ta2O5;涂層;光學(xué)性能;力學(xué)性能"/> 2-Ar共濺射Ti摻雜對Ta2O5涂層光學(xué)性能和力學(xué)性能的影響,采用射頻和直流磁控共濺射技術(shù)在玻璃基底表面制備了Ta2O5、N2-Ta2O5、Ti-Ta2O5和N2-Ti-Ta2O5涂層。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)表征了Ta2O5、N2-Ta2O5、Ti-Ta2O5和N2-Ti-Ta2O5涂層的微觀結(jié)構(gòu)和表面形貌;通過紫外可見分光光度計測試了涂層的光學(xué)參數(shù);采用納米壓痕儀測試了涂層的硬度和楊氏模量。XRD測試結(jié)果表明,Ta2O5、N2-Ta2O5、Ti-Ta2O5和N2-Ti-Ta2O5涂層主要以Ta2O5為主體的非晶相結(jié)構(gòu)組成。SEM和AFM結(jié)果顯示,沉積在玻璃基底上的涂層未出現(xiàn)大面積空隙,濺射粒子在基底表面均勻堆積生長,并且涂層沉積厚度基本一致,厚度誤差在5%以內(nèi)。分別引入N2和Ti及N2-Ti共摻雜,均可降低Ta2O5涂層的粗糙度。光學(xué)測試結(jié)果表明,分別引入N2和Ti元素,可以提高Ta2O5涂層的平均透射率至81%以上,而N2-Ti共摻雜制備的N2-Ti-Ta2O5涂層平均透射率降低。力學(xué)測試結(jié)果顯示,與Ta2O5涂層對比,N2-Ta2O5和N2-Ti-Ta2O5涂層的硬度顯著增大,Ti-Ta2O5涂層硬度基本一致。彈性指數(shù)(H/E)和塑性指數(shù)(H3/E2)表明,N2-Ta2O5涂層和N2-Ti-Ta2O5涂層具備更好的斷裂韌性和抗塑性變形能力。在玻璃表面制備Ta2O5摻雜N2和Ti元素的涂層,可以實現(xiàn)以N2-Ta2O5涂層和N2-Ti-Ta2O5涂層為代表的、同時具備優(yōu)異光學(xué)性能和力學(xué)性能的多功能涂層。"/>
1.河南科技大學(xué) 機電工程學(xué)院,河南 洛陽 471003;2.河南省機械設(shè)計及傳動系統(tǒng)重點實驗室,河南 洛陽 471003;3.高端軸承河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 洛陽 471003;4.萊蕪技師學(xué)院,山東 萊蕪 271100
1.School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China;2.Henan Key Laboratory of Modern Mechanical Design and Transmission System, Luoyang 471003, China;3.Collaborative Innovation Center of Henan Province for High-End Bearing, Luoyang 471003, China;4.Laiwu Technician Institute, Laiwu 271100, China
National Key R&D Program of China (2021YFB3400401)
晁瑞,蔡海潮,李航,呂文雪,薛玉君.
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20230564