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NbMoWTa/Ag自润滑纳米多层膜的力学及摩擦学行为

纳米多层膜,硬度,高熵合金,界面结构,摩擦学

NbMoWTa/Ag自润滑纳米多层膜的结构、力学性能及摩擦学行为

罗大微、周青^*、叶雯婷、韩伟超、王海丰^*

西北工业大学 凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心，陕西 西安 710072

*Corresponding author. E-mail: zhouqing@nwpu.edu.cn, haifengw81@nwpu.edu.cn

摘要：采用物理气相沉积法在Si基体上制备了具有不同调制波长的NbMoWTa/Ag纳米多层膜，利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米多层膜的晶体结构和截面形貌进行了表征，利用纳米压痕仪测量了多层膜的硬度。结果表明：不同调制周期结构的纳米多层膜结晶性良好;多层膜硬度随着单层膜厚度(100nm到2.5nm)的降低而增加，其塑性变形机制在调制周期减小到20 nm 后由位错在界面处的堆积机制转变为位错穿越界面运动机制;在尺寸小于5nm后多层膜的硬度最后接近于高熵合金NbMoWTa单质膜，这可能是随着单层膜的厚度降低引起NbMoWTa膜与Ag膜之间由半共格向共格转变而引起的。同时由于Ag层的自润滑效果，使得该多层膜具备优异的摩擦学性能。

关键词：纳米多层膜、硬度、高熵合金、界面结构、摩擦学