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电弧离子镀制备TiBN基纳米复合涂层

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采用电弧离子镀技术在Si (111)和YT14硬质合金上系统制备了TiBN基纳米复合涂层，采用XRD、SEM、XPS、RBS、TEM系统研究了不同沉积条件对TiBN、TiSiBN、TiCBN、TiBN/TiN和TiBN/CrN纳米结构涂层成分及结构的影响，采用硬度计和摩擦磨损仪系统测试了TiBN、TiSiBN、TiCBN、TiBN/TiN、TiBN/CrN涂层的硬度及摩擦学性能。TiBN、TiCBN、TiSiBN涂层为纳米晶非晶复合的多相组成结构，TiBN/TiN、TiBN/CrN为纳米多层结构。随着沉积氮气压的变化，TiBN涂层最高硬度达到30GPa，摩擦系数0.4左右。随着氮气流量的变化，TiSiBN涂层硬度最高达45GPa。随乙炔流量的变化TiCBN涂层摩擦系数逐渐降低，最小接近0.13。TiBN/TiN纳米多层涂层随调制周期从12nm逐渐减小到1.9nm，最大硬度值达31.2Gpa，摩擦系数低于0.5。TiBN/CrN纳米多层涂层随调制周期从4.2nm增大至22.5nm，硬度最高为34.5GPa，摩擦系数0.324。