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作者：陆鹤;吴玉厚;刘子金;王贺;闫广宇;白旭;郭建成;郑桐翔;
单位：沈阳建筑大学机械工程学院;现代建筑工程装备与技术国际合作联合实验室;
摘要：为了延长氮化硅材料在干摩擦工况下的使用寿命，采用射频磁控溅射技术在氮化硅基底制备CrAlN涂层。利用正交试验法，以CrAlN涂层的干摩擦磨损率为试验指标，探究溅射时间、基底温度、氮气流量和溅射功率对涂层干摩擦工况下摩擦学性能的影响。利用超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机、轮廓粗糙度测试仪和能谱仪(EDS)分析CrAlN涂层的微观形貌、晶体结构、化学成分和表面摩擦学性能，得到优化的工艺参数。分析结果表明，基底温度和溅射功率对CrAlN涂层磨损率的影响程度较大，溅射时间和氮气流量对CrAlN涂层磨损率的影响程度较小。在溅射时间为240min、基底温度为350℃、氮气流量为40sccm和溅射功率为120W的工艺参数下，CrAlN涂层的干摩擦摩擦学性能较好。研究结果可为氮化硅基底在干摩擦工况下应用CrAlN涂层的工艺参数设定提供数据支撑。
关键词：氮化硅陶瓷;;干摩擦;;CrAlN涂层;;正交试验;;工艺优化
基金资助：国防科技创新特区计划项目(20-163-00-TS-006-002-11);; 国家外国专家项目(G2022006012L)
