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本论文采用反应磁控溅射制备了W-N单层膜、W-C-N复合膜和Ti-Al-Si-N/W-N多层膜,研究了氮气流量对W-N单层膜的微结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响;不同C靶功率对W-C-N复合膜的微结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响;不同负偏压对W-C-N复合膜的微结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响;并研究了不同调制周期Ti-Al-Si-N/W-N多层膜的结构、力学性能及摩擦磨损性能。研究结果表明:对W-N单层膜的研究表明,随着氮气流量的增加,薄膜的沉积速率显著下降,薄膜中分别出现α-W, β-W, β-W2N和δ-WN相;W-N薄膜的晶粒尺寸随着氮气含量的增加逐渐降低;薄膜的硬度和弹性模量随着氮气流量的增加呈现先增高后降低的趋势,在氮气流量值为10sccm时获得最值;W-N薄膜存在良好的膜基结合力(临界力Lc2>9N)和良好的抗磨损能力,随着氮气流量的增加,薄膜的摩擦系数和磨损量都呈现降低趋势,分别达到最低值0.32和6×10-6mm3·N-1m-1;W-N薄膜的主要磨损机制是磨粒磨损,氮气流量为20sccm时伴有氧化磨损。对不同C靶功率W-C-N复合膜的研究表明,C的加入,使W-N薄膜中生成立方β-WCN相,峰的位置位于β-WC和β-WN之间;随着C靶功率的增加,薄膜衍射峰向小角度偏移;由于C的固溶作用,导致W-N晶格畸变,从而使W-N薄膜硬度得到提高,最大硬度和弹性模量值在C靶功率为120W时获得,分别为36.70GPa和409.16GPa;室温和高温下的摩擦磨损实验表明,W-C-N薄膜的常温摩擦系数和磨损率随随C靶功率增加先减少后增加;高温时,薄膜摩擦系数高于常温摩擦系数;薄膜的主要磨损机理是磨粒磨损。对不同负偏压制备的W-C-N复合膜的研究表明,随着负偏压的升高,薄膜表面光滑程度得到提高;当负偏压小于等于80V时,薄膜表现出六方α-WCN相结构,随着负偏压的增加,逐渐从六方α-WCN相转变成立方β-WCN相;薄膜的硬度、弹性模量和膜基结合力随着负偏压的增大,都呈现先升高后降低的趋势,在负偏压为120V左右,力学性能得到优化;负偏压的加入,降低了薄膜的磨损率和摩擦系数,在负偏压为200V时,磨损率和平均摩擦系数分别达到最低值4.22×10-6mm3·N-1m-1和0.27;薄膜的主要磨损机理是磨粒磨损,随着负偏压不断升高,磨痕表面的犁沟越来越浅,在负偏压为120V时,还伴随着氧化磨损,负偏压为200V时,磨痕表面较为平整。对不同调制周期Ti-Al-Si-N/W-N多层膜的研究表明,采用磁控溅射方法制备的W-N、Ti-Al-Si-N薄膜和Ti-Al-Si-N/W-N多层膜均为面心立方结构且呈(111)面择优取向;随着调制周期的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐减小;多层膜在所研究的层厚范围内,硬度值比根据混合法则计算得到的值高5.9GPa左右,没有出现超硬效应;常温条件下,W-N层薄膜的加入有效降低了Ti-Al-Si-N单层膜的摩擦系数。升高温度至900℃时,W-O膜和Al、Ti元素的协调作用提高了Ti-Al-Si-N/W-N多层膜的抗磨损性能,摩擦系数下降到0.16。