图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

特邀报告采用成分梯度策略构建高硬耐蚀Al-Si-N彩色涂层

编号：1349 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-28 15:13:14 浏览：12次收藏取消收藏

2024年05月12日 16:05

20min

[M+] 论坛12：高技术装备表面工程B [M+2] 论坛12B下午

暂无文件

摘要

基于干涉效应，AlN/Si/Al涂层的颜色可由表层AlN的厚度控制。然而，硅层与铝层之间的硬度差异较大，涂层负载能力会受到影响。由于表层AlN存在穿透缺陷，耐腐蚀性相对较弱。因此，本研究在该涂层的Si/Al层之间沉积了SiN/AlSiN/AlN夹层作为过渡层，分别使用X射线光电子能谱、掠入射X射线衍射、原子力显微镜、扫描电子显微镜、色度计、纳米压痕仪器和电化学腐蚀仪对AlSiN多层膜的化学状态、结构、形貌、颜色、硬度和耐蚀性能进行了表征。为了研究其长期耐蚀性，将AZ31B镁合金以及镀有AlN/Si/Al和AlN/Si/SiN/AlSiN/AlN/Al的AZ31B镁合金分别浸入盐溶液浸泡，然后进行形态和成分表征。结果表明，SiN/AlSiN/AlN夹层具有成分和硬度梯度。AlN晶体从Al结合层连续生长到AlSiN层，形成内部纵向晶界。涂层表面变得更加光滑，粗糙度为12.6 nm。涂层颜色受AlN表层厚度的控制。涂层硬度从6.5GPa增加到20.6GPa。涂层腐蚀电流密度从2.02×10^-6A/cm²降至1.99×10^-8A/cm²。梯度夹层结构有效缓解了硅层和铝层之间的硬度差异，抑制了腐蚀介质的渗透。最后，通过一个模型解释了耐蚀性增强的机理。