鋁錳合金表面直流反應(yīng)磁控濺射制備氧化銦錫薄膜：實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)

1．材料與儀器

實(shí)驗(yàn)用AlMn合金的尺寸均為20 mm×10 mm×0．3 mm。采用CS-300直流平面磁控濺射系統(tǒng)(蘇常熟虞華真空設(shè)備公司)制備AlMn合金表面薄膜。

所用檢測(cè)儀器為：日本電子株式會(huì)社的JSM．6700F掃描電鏡(SEM)及能譜分析儀(EDS)，荷蘭帕納科公司的X"Pert／Pro多功能x射線衍射儀(XRD)，日本島津公司的UV-3100型分光光度計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司的HXD-1000顯微硬度儀，濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)制造廠的MRH-3磨損試驗(yàn)機(jī)，美國(guó)Q-Lab公司的Q-FOG鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱，日本奧林巴斯公司的BX51金相顯微鏡，北京時(shí)代集團(tuán)的TT260涂層測(cè)厚儀。

2．實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)流程為：l200#砂紙機(jī)械打磨10 min一基體表面拋光至無(wú)明顯劃痕一乙醇清洗一烘干一丙酮溶液中超聲波清洗15 min一烘干一磁控濺射。

AlMn合金裝在可繞中心軸旋轉(zhuǎn)的襯底架上，對(duì)襯底加熱，氬氣作為濺射氣體，通入氧氣(99．99％)進(jìn)行反應(yīng)濺射。濺射前，在純氬氣(99．999％)中放電5 min，以除去靶表面剩余雜物。在濺射過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整氧氣與氬氣的流量來(lái)改變氧氬比(1：70)，調(diào)整濺射氣壓至0．7～0．8 Pa。靶到基底距離約為7 cm，本底真空度3×10-3Pa，電壓210 V，電流1 A，基體溫度120℃，濺射時(shí)間20min。

3．性能測(cè)試

顯微硬度儀的載荷為25 g，加載時(shí)間15 S，每個(gè)樣品表面各測(cè)量6個(gè)點(diǎn)，取其平均值。測(cè)厚儀對(duì)每個(gè)面各測(cè)量l0個(gè)點(diǎn)，取其平均值。

鹽霧腐蝕試驗(yàn)采用Q-FOG鹽霧箱，主要鹽霧成分為5g/L NaCl和0．205 g/L CuCl2。在pH=3．0，0=50℃的人工模擬鹽霧氣氛中進(jìn)行試驗(yàn)，觀察樣品在12 h及24h后的腐蝕形貌。

附著力測(cè)試依據(jù)GB／T 5270-2005《金屬基體上的金屬覆蓋層電沉積和化學(xué)沉積層附著強(qiáng)度試驗(yàn)方法評(píng)述》進(jìn)行。

磨損試驗(yàn)是在室溫干磨條件下，利用塊狀上試樣與圓環(huán)狀下試樣對(duì)磨副的方式實(shí)驗(yàn)。試樣尺寸按國(guó)標(biāo)把AIMn合金試樣粘牢在輔助試樣上形成長(zhǎng)方體塊狀，總尺寸12 mm×12 mm×19 mm，合金圓環(huán)狀摩擦副的尺寸為外徑49．2 mm，寬l3．0 mm，摩擦副材料采用45#鋼。試驗(yàn)載荷力分別選擇為l5、20、25和30 N，磨損時(shí)間5 min，磨環(huán)轉(zhuǎn)速為350 r／min。試樣磨損前后用丙酮進(jìn)行超聲波清洗，吹干后用精度為0．1 mg的電子天平稱(chēng)重，用樣品的失重比來(lái)衡量其耐磨程度。